- 热力学第一定律
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[物理一选修3-4]在某一密闭容器内装有一定质量的理想气体（设此状态为甲），现设法降低气体的温度同时增大气体的压强，达到状态乙，则下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：
A、由气态方程
B、理想气体的温度降低，则其平均动能变小，故B正确，
C、一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度降低，内能一定减小，故C错误；
D、由热力学第一定律△U=Q+W，气体内能减少，则放出的热量一定多于外界对气体做的功，故D错误．
故选：B．
对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力．当温度升高时（ ）
正确答案
解析
解；A、温度升高，分子的平均动能变大，忽略分子间的相互作用力，则不考虑分子势能，故内能变大，故A错误；
B、温度升高，分子的平均动能变大，故B正确；
C、D、根据热力学第一定律公式△U=Q+W，内能增加，可能是吸收热量，也有可能是外界对气体做功，故C错误，D错误；
故选B．
已知在大气的对流层离地面愈高，大气压强愈小，温度也愈低，现有一气球由地面向上缓慢升起，则大气压强与温度对此气球体积的影响是（ ）
正确答案
解析
解：若温度不变，大气压强减小时，内部气体压强不变，则气体将要膨胀，体积增大，故大气压强减小有助于气球体积增大．若压强不变，温度降低时，根据理想气体状态方程
故选：D．
一定质量的气体，其温度由T1升高到T2，在这个过程中（ ）
正确答案
解析
解：A、B由题知，气体的温度升高，则分子的平均动能一定增大，与体积如何变化无关．故AB错误．
C、如果气体的压强减小，温度升高，由气态方程
D、只要温度升高，分子的平均动能总会增加，与压强如何变化无关．故D正确．
故选CD
（1）下列关于热学现象和热学规律的说法中，正确的是______
A．利用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的
B．大量分子参与的宏观物理学过程都具有方向性
C．空调的制冷系统将室内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其他变化
D．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散不符合热力学第二定律
（2）如图：一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等容变化，B→C过程为等压变化．已知TA=TC=400K．
①求气体在状态B时的温度．
②说明A→B过程压强变化的微观原因．
③设A→B过程气体放出热量为Q1，B→C过程→气体吸收热量为Q2，比较Q1、Q2的大小并说明原因．
正确答案
解析
解：（1）A、根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的，故A正确；
B、根据热力学第二定律可知大量分子参与的宏观物理学过程都具有方向性，故B正确；
C、空调的制冷系统将室内的热量传给外界较高温度的空气，有第三者压缩机的参与，因此引起了其它变化，故C错误；
D、能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故D错误．
故选AB．
（2）①设气体在B状态时的温度为TB，由图可知：
根据等压变化有：
带入数据得：TB=300K．
故气体在状态B时的温度：TB=300K．
②压强变化的微观原因为：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．
③答案为：Q1＜Q2，原因是：TA=TC，故A→B减小的内能与B→C增加的内能相同，而B→C过程气体对外做正功，A→B过程气体不做功，由热力学第一定律可知：Q1＜Q2．
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