- 热力学第一定律
- 共1851题
给旱区人民送水的消防车停在水平地面上，在缓慢放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间作用力，则胎内________热量(填“吸收”或“放出”)．
正确答案
吸收
如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞又缓慢上升了h，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：
①容器中气体的压强；
②这段时间内气体的内能增加了多少？
③这段时间内气体的温度升高了多少？
正确答案
①
试题分析：
①以活塞为研究对象，对其进行受力分析，由平衡条件得：
解得：容器中气体的压强
②根据功的定义知：气体对外做功为
解得：
根据热力学第一定律得：这段时间内气体的内能增加
③在加热过程中活塞缓慢上升，压强保持不变，是等压变化，由盖—吕萨克定律得：
解得：
所以这段时间内气体的温度升高了
如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，在由状态A变化到状态B的过程中，气体内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），状态由A到B再到C的整个变化过程中，气体 热量（选填“吸收”或“放出”）；
正确答案
增加，吸热
试题分析：由理想气体状态方程pV＝nRT可知，气体从状态A变化到状态B的过程中，体积、压强都变为原来的2倍，则温度升高为原来的4倍，气体分子平均动能增加，理想气体不计分子势能，则气体内能增加，根据热力学第一定律有：ΔU＝Q＋W，由A到B再到C的整个变化过程中，气体压强不变，体积增大，说明气体对外做功，W＜0、温度升高，气体内能增加，ΔU＞0，所以Q＞0，即气体从外界吸收热量。
（9分） 如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1)气体的压强．
(2)这段时间内活塞上升的距离是多少？
(3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？
正确答案
(1) P=P0+mg/S (2) Δh＝h2－h1＝
试题分析：（1）活塞受力分析如图，由平衡条件得P=P0+mg/S
(2)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化，由盖—吕萨克定律
由此得：h2＝
活塞上升了Δh＝h2－h1＝
3)气体对外做功为W＝pS·Δh＝
由热力学第一定律可知ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)
某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如题10图所示．已知：该装置密封气体的体积为480cm3，玻璃管内部横截面积为0.4cm2，瓶口外的有效长度为48cm．当气温为7ºC时，水银柱刚好处在瓶口位置．
①求该气温计能测量的最高气温．
②假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3J热量，问:在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？(已知大气压为1×l05Pa)
正确答案
（1）18.2℃（2）增加1.08J
试题分析：
①根据盖—吕萨克定律：
得
②根据热力学第一定律
外界对气体做功
得：
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