热力学第一定律
共1851题

热力学第一定律
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题型：简答题

简答题

一定量的气体，从外界吸收热量1.5×106J，内能增加8.5×105J，是气体对外界做功还是外界对气体做功？做了多少功？

正确答案

解：根据热力学第一定律△E=W+Q

W=△E-Q=8.5×105J-1.5×106J=8.35×105J

正号表示外界对气体做功．外界对气体做了8.35×105J的功

答：外界对气体做功，做了8.35×105J的功．

解析

解：根据热力学第一定律△E=W+Q

W=△E-Q=8.5×105J-1.5×106J=8.35×105J

正号表示外界对气体做功．外界对气体做了8.35×105J的功

答：外界对气体做功，做了8.35×105J的功．

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1930J的功，同时汽缸向外散热210J．汽缸中空气的内能改变了多少？

正确答案

解：依题意可得：W=1930J，Q=-210J

由△U=W+Q得：△U=1930+（-210）J=1720J

答：汽缸里空气的内增加了1720J．

解析

解：依题意可得：W=1930J，Q=-210J

由△U=W+Q得：△U=1930+（-210）J=1720J

答：汽缸里空气的内增加了1720J．

题型：简答题

简答题

如图所示，导热良好的气缸竖直放置，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，气缸全长为21cm，大气压强为1×105Pa，当活塞上面放一物块时，活塞封闭的气柱长10cm，若将物块拿走，活塞稳定后恰好与气缸口相平（外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生）．g取10m/s2求：

①物块质量为多大？

②此过程中气体对外界______（选填“做正功”、“做负功”或“不做功”），气体将______（选填“吸热”或“放热”）

正确答案

解（1）开始封闭气体的压强为：p1=p0+，

气缸倒过来后，气体的压强为：p2=p0+，

气体发生等温变化，由玻意耳定律得：

p1L1S=p2L2S，

代入数据解得：M=60kg；

（2）气体体积增大，气体对外界做正功，由于温度不变，内能不变，根据热力学第一定律知气体吸收热量．

故答案为：60Kg，做正功，吸热

解析

解（1）开始封闭气体的压强为：p1=p0+，

气缸倒过来后，气体的压强为：p2=p0+，

气体发生等温变化，由玻意耳定律得：

p1L1S=p2L2S，

代入数据解得：M=60kg；

（2）气体体积增大，气体对外界做正功，由于温度不变，内能不变，根据热力学第一定律知气体吸收热量．

故答案为：60Kg，做正功，吸热

题型：简答题

简答题

I．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程______（填选项）

A．气体从外界吸收热量2.0×105 J B．气体向外界放出热量2.0×105 J

C．气体从外界吸收热量6.0×104 J D．气体向外界放出热量6.0×104 J

Ⅱ．图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的p-T图象．已知气体在状态A时的体积是0.6m3．

（1）根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值；

（2）请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象，并在图线相应位置上标出字母A､B､C．如果需要计算才能确定有关值，请写出计算过程．

正确答案

解：I．由热力学第一定律公式：U=W+Q知，Q=U-W=-1.3×105 J-7.0×104 J=-2.0×105J，负号表示放热，故B正确．

Ⅱ．（1）A→B过程，气体作等容变化，体积不变．

由图象提供的信息：pA=1×105Pa，pB=1.5×105Pa，TB=300 K．由查理定律，故TA==200 K

（2）B→C过程，气体作等压变化，

由图象提供的信息：VB=VA=0.6 m3，TB=300 K，TC=400 K

由盖•吕萨克定律得，故VC=TC=0.8 m3；

故由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象如图所示．

故答案为：B，200K，

解析

解：I．由热力学第一定律公式：U=W+Q知，Q=U-W=-1.3×105 J-7.0×104 J=-2.0×105J，负号表示放热，故B正确．

Ⅱ．（1）A→B过程，气体作等容变化，体积不变．

由图象提供的信息：pA=1×105Pa，pB=1.5×105Pa，TB=300 K．由查理定律，故TA==200 K

（2）B→C过程，气体作等压变化，

由图象提供的信息：VB=VA=0.6 m3，TB=300 K，TC=400 K

由盖•吕萨克定律得，故VC=TC=0.8 m3；

故由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象如图所示．

故答案为：B，200K，

题型：简答题

简答题

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多少？气体吸收的热量为多少？气体的内能变化量为多少？

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：W=P△V=1.0×105 Pa×1701×10-6=170J

根据热力学第一定律△U=W+Q得：

△U=-170J+2264J=2094J

答：气体对外做功170J，吸收热量2264J，内能增加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：W=P△V=1.0×105 Pa×1701×10-6=170J

根据热力学第一定律△U=W+Q得：

△U=-170J+2264J=2094J

答：气体对外做功170J，吸收热量2264J，内能增加2094J．

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

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