- 热力学第一定律
- 共1851题
一定量的气体，从外界吸收热量为3.7×105J，内能增加4.4×105J．是______（选填：气体对外界做了功或外界对气体做了功．），做了______J功．
正确答案
解：从外界吸收热量为3.7×105J，内能增加4.4×105J．
根据热力学第一定律△U=W+Q得
W=△U-Q=4.4×105J-3.7×105J=7×104J
所以外界对气体做了功
故答案为：外界对气体做了功 7×104
解析
解：从外界吸收热量为3.7×105J，内能增加4.4×105J．
根据热力学第一定律△U=W+Q得
W=△U-Q=4.4×105J-3.7×105J=7×104J
所以外界对气体做了功
故答案为：外界对气体做了功 7×104
以下两问题是与热学有关的物理现象的建模理论，请你运用相关知识进行理论计算．
（1）空气压缩机是空调和冰箱的核心部件．空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对被封空气做了2.0×105J的功，同时空气的内能增加1.5×105J，请你判断被封空气是从外界吸热或是向外界放热？其值为多少？
（2）已知地球半径为R，空气的摩尔质量为M，一个标准大气压为P0，标准状况下空气摩尔体积为v0．请你估测地球表面大气在标准状况下的体积V．（提示：地球表面大气压强是由大气重力作用而产生的，地球是一个均匀球体，其表面积S=4πR2）
正确答案
解：（1）由热力学第一定律△U=Q+W得
Q=△U-W=1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J
即：空气向外界放热0.5×105J．
（2）大气压强是由于地球附近大气层中空气的重力产生的，则大气压强为：p0=
地球表面积为：S=4πR2…②
由①②得：地球周围空气总质量为：m=
故地球表面大气在标准状况下的体积为：V=nV0=
答：
（1）被封空气是从外界放热0.5×105J．
（2）地球表面大气在标准状况下的体积V为
解析
解：（1）由热力学第一定律△U=Q+W得
Q=△U-W=1.5×105J-2.0×105J=-0.5×105J
即：空气向外界放热0.5×105J．
（2）大气压强是由于地球附近大气层中空气的重力产生的，则大气压强为：p0=
地球表面积为：S=4πR2…②
由①②得：地球周围空气总质量为：m=
故地球表面大气在标准状况下的体积为：V=nV0=
答：
（1）被封空气是从外界放热0.5×105J．
（2）地球表面大气在标准状况下的体积V为
炎夏，某工厂用冰块降温．一块质量为20千克的大冰块，温度由-20℃升高到0℃过程中，能从周围环境中吸收多少热量？[c冰=2.1×103焦/（千克•℃）]．
正确答案
解：冰块吸收的热量：
Q吸=c冰m（t-t0）
=2.1×103J/（kg•℃）×20kg×[0℃-（-20℃）]
=8.4×105J．
答：这个过程中能从周围环境中吸收8.4×105J的热量．
解析
解：冰块吸收的热量：
Q吸=c冰m（t-t0）
=2.1×103J/（kg•℃）×20kg×[0℃-（-20℃）]
=8.4×105J．
答：这个过程中能从周围环境中吸收8.4×105J的热量．
密封有空气的薄圆塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）的内能______（填“增大”或“减小”），______热量（填“放出”或“吸收”）．
正确答案
解：因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度决定，内能随温度降低而减小．空气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热．
故答案为：减小；放出．
解析
解：因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度决定，内能随温度降低而减小．空气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热．
故答案为：减小；放出．
（2015•奉化市校级模拟）1903年夏天，一艘“高斯号”考察船开赴南极进行探险考察活动．当船刚到南极不久，老天爷就下起一场大风雪，“高斯号”被茫茫大雪包围了，船被封冻在一望无际的冰原里．为了摆脱这种不幸的困境，船员们一个个都紧张地忙碌起来了．有的用炸药轰炸冰块，有的用锯子锯冰块，希望能打开一缺口，把船开出这块冰冻区．然而，一切努力都是徒劳，轮船依旧被封冻在那里，无法动弹．就在大家绝望之际，忽然有人提议说：“快把船上的黑灰和煤屑拿来铺在冰面上，让北方天空上阳光来帮助我们打开一条生路．”于是，大伙把船上的黑灰和煤屑全都倾倒在冰面上，沿着船边铺成一条2公里长、10米宽的“黑色区”．由于连月太阳光的照耀，不久奇迹就出现了：黑灰煤屑下面的冰渐渐地融化了，“高斯号”绝处逢生，安全地脱离了险境．
热的传递方式有几种？文中用到什么传递方式？
正确答案
解：热传递的方式有热传导、热对流、热辐射；
在该题中，用黑灰和煤屑来吸收太阳光的热量，该方式吸收的能量属于电磁波，是通过热辐射的发生发生的；黑灰和煤屑吸收的热量还需要通过热传导的方式再传递给冰．所以文中涉及的传递方式有热辐射和热传导两种．
答：热的传递方式有热传导、热对流、热辐射；文中用到的方式有热辐射和热传导．
解析
解：热传递的方式有热传导、热对流、热辐射；
在该题中，用黑灰和煤屑来吸收太阳光的热量，该方式吸收的能量属于电磁波，是通过热辐射的发生发生的；黑灰和煤屑吸收的热量还需要通过热传导的方式再传递给冰．所以文中涉及的传递方式有热辐射和热传导两种．
答：热的传递方式有热传导、热对流、热辐射；文中用到的方式有热辐射和热传导．
扫码查看完整答案与解析