- 热力学第一定律
- 共1851题
如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.
正确答案
(2)①
试题分析：①在气体由压强p＝1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T＝2.4T0变为T1.由查理定律得
在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变．由盖·吕萨克定律得
V1＝
②在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W＝p0(V－V1)④
在这一过程中，气体内能的减少为ΔU＝α(T1－T0)⑤
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为Q＝W＋ΔU⑥
由②③④⑤⑥式得Q＝
某体育馆内有一恒温游泳池，水温等于室温，现有一个气泡从水池底部缓缓上升.那么在上升过程中，泡内气体（可视为理想气体）（ ）
正确答案
ACD
气泡处在恒温的水池中，可认为温度不变，故平均动能不变，选项B错.气泡从水池底部缓缓上升的过程中，其压强在不断减小，由气体压强的微观解释可知，体积必在增大，对外做功，而温度不变，对理想气体而言，其内能不变，由热力学第一定律知，气体必不断从外部环境中吸热，故选项A、C、D正确.
(6分)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小________ kJ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ。
正确答案
5 放出 29
试题分析：根据热力学第一定律
如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了 J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为 J．
正确答案
4J；4J
试题分析：根据
若一个空的教室地面面积为15 m2，高3 m，该房间空气温度为27℃．（已知大气压P=l×105Pa）
①则该房间的空气在标准状况下占的体积V=?
②设想该房间的空气从27℃等压降温到0℃，由W=p0△V计算外界对这些空气做的功为多少?若同时这些空气放出热量5×105J，求这些空气的内能变化了多少?
正确答案
①41 m3.②内能减少了1×105 J.
试题分析：
①该房间的体积V1＝15×3 m3＝45 m3，T1＝27＋273＝300 K，标准状况下T＝273 K，
由
解出V＝41 m3.
②外界对这些空气做功
W＝p0ΔV＝P0(V1－V)＝4×105 J，
热量Q＝－5×105 J，由ΔU＝Q＋W，故ΔU＝4×105 J－5×105 J＝－1×105 J，
ΔU为负，表示内能减少了1×105 J.
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