- 热力学第一定律
- 共1851题
一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示,AB、BC分别与p轴和T轴平行,气体在状态A时的压强为p0、体积为V0,在状态B时的压强为2p0,则气体在状态B时的体积为______;气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,对外做的功为W,内能增加了△U,则此过程气体______(选填“吸收”或“放出”)的热量为______.
正确答案
解:气体在状态A到B时是等温变化,根据气体方程得
PAVA=PBVB
所以气体在状态B时的体积是V0.
气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,应用热力学第一定律△U=W+Q得
△U=-W+Q
所以Q=△U+W,即此过程气体吸收的热量为△U+W
故答案为:V0,放出,△U+W
解析
解:气体在状态A到B时是等温变化,根据气体方程得
PAVA=PBVB
所以气体在状态B时的体积是V0.
气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,应用热力学第一定律△U=W+Q得
△U=-W+Q
所以Q=△U+W,即此过程气体吸收的热量为△U+W
故答案为:V0,放出,△U+W
容器里装有t1=0℃的冰和水各m1=500克,向里面通入t2=100℃的水蒸气后,容器里的水升高到了t3=30℃,假设容器吸收的热量很少,可以忽略不计,并且容器是绝热的,计算一下通入的水蒸气有多少?(水的汽化热取L=2.4×106J/Kg,冰的熔化热取λ=3.35×105 J/Kg)
正确答案
解:已知水的比热C=4.2×103 J/(Kg•K),设通入的水蒸气的质量为m,水蒸气的能量包括气化热能量及减小的内能;
由能量守恒得:
mL+mC(t2-t3)=m1λ+2m1C(t3-t1)
代入数据得:m=109g
答:通入的水蒸气有109g.
解析
解:已知水的比热C=4.2×103 J/(Kg•K),设通入的水蒸气的质量为m,水蒸气的能量包括气化热能量及减小的内能;
由能量守恒得:
mL+mC(t2-t3)=m1λ+2m1C(t3-t1)
代入数据得:m=109g
答:通入的水蒸气有109g.
如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上.设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点由静止开始下落,碰到活塞后,随活塞一起下降的最大距离为h2,若不计活塞与容器壁的摩擦,求容器内气体内能的最大变化量是多少?
正确答案
解:橡皮泥落到活塞上的速度为V,则有
与活塞相撞时动量守恒:m1V=(m1+m2)V1
气体内能的增加主要是动能转化+外力对气体做功,
所以
V1=
答:气体内能的最大变化量是
解析
解:橡皮泥落到活塞上的速度为V,则有
与活塞相撞时动量守恒:m1V=(m1+m2)V1
气体内能的增加主要是动能转化+外力对气体做功,
所以
V1=
答:气体内能的最大变化量是
一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J的功,同时又从外界吸收了2.4×103J的热量,则在该过程中,气体内能的变化量为______J,气体的分子势能______(填“增加”“减少”或“不变”)
正确答案
解:由题可知:W=-4×103J,Q=2.4×103J,根据热力学第一定律得:
△Q=W+Q=-1.6×103J,即内能减少了1.6×103
体积膨胀,分子距离较大,分子力表现为引力,分子势能随着气体体积的增大而增大.
故答案为:1.6×103,增加
解析
解:由题可知:W=-4×103J,Q=2.4×103J,根据热力学第一定律得:
△Q=W+Q=-1.6×103J,即内能减少了1.6×103
体积膨胀,分子距离较大,分子力表现为引力,分子势能随着气体体积的增大而增大.
故答案为:1.6×103,增加
一定质量的气体从外界吸收4.2×105 J的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,则气体的内能______(填“增加”或“减少”)了______J.
正确答案
解:对一定质量的气体加热,气体吸收了4.2×105 J的热量,故Q=4.2×105 J;
气体对外做了6×105 J的功,故W=-6×105 J;
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=4.2×105 J-6×105 J=-1.8×105J.
负号表示内能减小.
故答案为:减少,1.8×105
解析
解:对一定质量的气体加热,气体吸收了4.2×105 J的热量,故Q=4.2×105 J;
气体对外做了6×105 J的功,故W=-6×105 J;
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=4.2×105 J-6×105 J=-1.8×105J.
负号表示内能减小.
故答案为:减少,1.8×105
扫码查看完整答案与解析