热力学第一定律_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

将一个封闭的气球浸没在某一盛满水的容器的底部不动，现给容器缓慢加热，在水温上升过程中，气球中的气体做正功还是负功？

正确答案

解：加给容器加热的过程中，由于气体受热膨胀要大于水的膨胀，故气体的体积增大，故气体对外做功；

答：气体对水做正功．

解析

解：加给容器加热的过程中，由于气体受热膨胀要大于水的膨胀，故气体的体积增大，故气体对外做功；

答：气体对水做正功．

1

题型：简答题

|

简答题

如图，一集热箱封闭着一定质量的理想气体，体积为V，轻质集热板作为箱的活塞，在一段时间内，受阳光照射箱内气体膨胀对外做功W，其内能增加△U，假如气体没有散热．已知大气压强为P0，照射前箱内气体温度为T1．集热箱足够高．求：

①这段时间内集热箱里的气体吸收的热量；

②照射后箱内气体的温度．

正确答案

解：①由热力学第一定律，得△U=Q-W

所以：Q=△U+W

②吸热过程气体发生等压变化，则：其中V1=V，

又大气压对气体做功W=PO（V2-V1）

所以，

联立得：．

答：①这段时间内集热箱里的气体吸收的热量Q=△U+W；

②照射后箱内气体的温度．

解析

解：①由热力学第一定律，得△U=Q-W

所以：Q=△U+W

②吸热过程气体发生等压变化，则：其中V1=V，

又大气压对气体做功W=PO（V2-V1）

所以，

联立得：．

答：①这段时间内集热箱里的气体吸收的热量Q=△U+W；

②照射后箱内气体的温度．

1

题型：简答题

|

简答题

一定量的气体，从外界吸收热量4.3×105J，内能增加2.7×105J．那么是气体对外界做了功还是外界对气体做了功？做了多少功？

正确答案

解：由热力学第一定律得：△U=W+Q，

得W=△U-Q=2.7×105J-4.3×105J=-1.6×105J，

W＜0，说明是气体对外界做了1.6×105J的功；

答：气体对外界做了1.6×105J的功．

解析

解：由热力学第一定律得：△U=W+Q，

得W=△U-Q=2.7×105J-4.3×105J=-1.6×105J，

W＜0，说明是气体对外界做了1.6×105J的功；

答：气体对外界做了1.6×105J的功．

1

题型：简答题

|

简答题

空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了3.5×105J 的功，同时空气的内能增加2.8×105J，问在这个过程中，空气向外界传递的热量是多少？

正确答案

解：由题：活塞对空气做了3.5×105J的功，W=3.5×105J．空气的内能增加了2.8×105J，△U=2.8×105J．

根据热力学第一定律△U=W+Q得

Q=△U-W=2.8×105J-3.5×105J=-7×103J＜0，即空气向外界传递的热量是7×103J．

答：空气向外界传递的热量是7×103J．

解析

解：由题：活塞对空气做了3.5×105J的功，W=3.5×105J．空气的内能增加了2.8×105J，△U=2.8×105J．

根据热力学第一定律△U=W+Q得

Q=△U-W=2.8×105J-3.5×105J=-7×103J＜0，即空气向外界传递的热量是7×103J．

答：空气向外界传递的热量是7×103J．

1

题型：简答题

|

简答题

某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图．

（1）在气球膨胀过程中，下列说法正确的是______

A．该密闭气体分子间的作用力增大

B．该密闭气体组成的系统熵增加

C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

（2）若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为______；

（3）若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了______J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度______（填“升高”、“降低”或“不变”）．

正确答案

解：（1）A、气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；

B、根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；

C、气体压强是有气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；

D、气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误；

故选B；

（2）气体的量为：n=；

该密闭气体的分子个数为：N=nNA=NA；

（3）气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，根据热力学第一定律，有：△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J；

若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低

故答案为：（1）B；（2）；（3）0.3；降低．

解析

解：（1）A、气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；

B、根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；

C、气体压强是有气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；

D、气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误；

故选B；

（2）气体的量为：n=；

该密闭气体的分子个数为：N=nNA=NA；

（3）气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，根据热力学第一定律，有：△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J；

若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低

故答案为：（1）B；（2）；（3）0.3；降低．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析