- 热力学第一定律
- 共1851题
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
如图所示,把空的烧瓶放到冰箱冷冻,一小时后取出烧瓶,并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来.对瓶内封闭的气体( )
正确答案
解析
解:由于热水的温度较高,将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球吸收了热水的热量,温度升高,内能增大,体积增大,逐渐膨胀起来对外做功,气球膨胀说明气压增加;
故选:C
下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、第一类永动机违背了能量守恒定律,所以不可能制成.故A正确;
B、能量耗散过程中能量是守恒的.故B错误;
C、热力学第二定律反映了宏观自然过程的方向性,电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,要消耗电能,不违背了热力学第二定律.故C错误;
D、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性;故D正确.
故选:AD
飞机在万米高空飞行时,舱外气温往往在-50℃以下.在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团.气团直径可达几千米,由于气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响.可以忽略.用气团理论解释高空气温很低的原因,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:地面的气团上升到高空的过程中压强减小,气团膨胀,对外做功,W<0.由于气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,可以忽略,即Q=0.根据热力学第一定律△U=W+Q得知,△U<0,内能减小,温度降低.故C正确,ABD错误.
本题选错误的,故选ABD
一定质量的理想气体,经过一个绝热膨胀过程,则此过程中理想气体的( )
正确答案
解析
解:因气体绝热膨胀,故气体对外做功,压强减小,但没有热交换,由热力学第一定律可知,气体内能减小;
而气体不计分子势能,故内能只与温度有关,因内能减小,故温度降低,则可知分子的平均动能减小;
故选:C.
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