- 热力学第一定律
- 共1851题
如图甲所示,取一支大容量的注射器,拉动活塞吸进一些乙醚,用橡皮帽把小孔堵住,迅速向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚消失而成为气态,此时注射器中的温度______(“升高”、“降低”或“不变”),乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的______线(“A”、“B”、“C”).图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率.
正确答案
解:向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的体积增大对外做功,故W<0;
迅速向外拉动活塞,乙醚挥发吸收热量,即Q<0;
根据△U=W+Q,内能减小,气体温度降低;
速率分布情况最接近图乙中的C,因为中等速率的分子比例最大.
故答案为:降低,C.
解析
解:向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的体积增大对外做功,故W<0;
迅速向外拉动活塞,乙醚挥发吸收热量,即Q<0;
根据△U=W+Q,内能减小,气体温度降低;
速率分布情况最接近图乙中的C,因为中等速率的分子比例最大.
故答案为:降低,C.
一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,问:
(1)物体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
(2)分子势能是增加还是减少?
(3)分子的平均动能是增加还是减少?
正确答案
解:(1)气体从外界吸热为:Q=4.2×105J
气体对外做功:W=-6×105J
由热力学第一定律:△U=W+Q=(-6×105)+(4.2×105J)=-1.8×105J
△U为负,说明气体的内能减少了
所以,气体内能减少了1.8×105J.
(2)因为气体对外做功,所以气体的体积膨胀,分子间的距离增大了,分子力做负功,气体分子势能增加了.
(3)因为气体内能减少,同时气体分子势能增加,说明气体分子的平均动能一定减少了.
答:(1)气体内能减少了1.8×105J. (2)气体分子势能增加了;(3)气体分子的平均动能一定减少了
解析
解:(1)气体从外界吸热为:Q=4.2×105J
气体对外做功:W=-6×105J
由热力学第一定律:△U=W+Q=(-6×105)+(4.2×105J)=-1.8×105J
△U为负,说明气体的内能减少了
所以,气体内能减少了1.8×105J.
(2)因为气体对外做功,所以气体的体积膨胀,分子间的距离增大了,分子力做负功,气体分子势能增加了.
(3)因为气体内能减少,同时气体分子势能增加,说明气体分子的平均动能一定减少了.
答:(1)气体内能减少了1.8×105J. (2)气体分子势能增加了;(3)气体分子的平均动能一定减少了
在汶川灾区一青年为防止液化石油气罐在烈日的曝晒下发生爆炸,将液化石油气罐的一部分埋入土中,并在其周围倒插了几个装满水的啤酒瓶,如图所示.
(1)液体石油气在常温下装入罐中时,采取______方法使气体液化.
(2)罐中的液化石油气在阳光照射下温度升高,内能______,压强______,容易发生爆炸.
(3)瓶中的水缓慢流入土中,在逐渐______的过程中要______热量,可以降低液化石油气罐的温度,保证安全.
正确答案
解:(1)常温下说明温度没有改变,使气体液化的方式就一定是压缩体积;
(2)在阳光下照射,罐内的液化石油气吸收热量,温度升高,内能增加,分子运动剧烈,压强增大;
(3)瓶中的水缓慢流入土中,水分在蒸发时吸收热量,可以降低液化石油气罐的温度.
故答案为:(1)压缩体积;(2)增加,增大;(3)蒸发,吸收.
解析
解:(1)常温下说明温度没有改变,使气体液化的方式就一定是压缩体积;
(2)在阳光下照射,罐内的液化石油气吸收热量,温度升高,内能增加,分子运动剧烈,压强增大;
(3)瓶中的水缓慢流入土中,水分在蒸发时吸收热量,可以降低液化石油气罐的温度.
故答案为:(1)压缩体积;(2)增加,增大;(3)蒸发,吸收.
如图,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收,求:
①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量;
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.
正确答案
解:①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E,根据热力学第一定律得:
50%E-W=△U,得到E=2(W+△U)
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P==
.
答:①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2(W+△U).②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率
解析
解:①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E,根据热力学第一定律得:
50%E-W=△U,得到E=2(W+△U)
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P==
.
答:①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2(W+△U).②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率
在一个恒定标准大气压P=1.0×105 Pa下,水在沸腾时,1g的水由液态变成同温度的气态,其体积由1.0cm3变为1701cm3.已知水的汽化热为L=2264J/g.则体积膨胀时气体对外做的功为______;气体吸收的热量为______;气体的内能变化量为______.
正确答案
解:已知水的汽化热为L=2264J/g.1g的水由液态变成同温度的气态,
所以气体吸收的热量是2264J
在一个恒定标准大气压P=1.0×105 Pa下,其体积由1.0cm3变为1701cm3.
所以体积膨胀时气体对外做的功为170J
根据热力学第一定律△U=W+Q得
△U=-170J+2264J=2094J
故答案为:170J,2264J,2094J.
解析
解:已知水的汽化热为L=2264J/g.1g的水由液态变成同温度的气态,
所以气体吸收的热量是2264J
在一个恒定标准大气压P=1.0×105 Pa下,其体积由1.0cm3变为1701cm3.
所以体积膨胀时气体对外做的功为170J
根据热力学第一定律△U=W+Q得
△U=-170J+2264J=2094J
故答案为:170J,2264J,2094J.
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