- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
一定质量的某种气体,下列过程中能实现的是( )
正确答案
解析
解:
A、对外做功,放出热量,根据热力学第一定律可知气体的内能必定减小,所以此过程不能实现,故A错误.
B、内能减少,对外做功,若两者数量相等,根据热力学第一定律可知不吸收热量也不放出热量,故B正确.
C、外界对气体做功,同时吸收热量,根据热力学第一定律可知气体的内能必定增大,所以此过程不能实现.故C错误;
D、外界不对气体做功,气体也不对外界做功,放出热量,根据热力学第一定律可知气体的内能必定减小,所以此过程不能实现.故D错误.
故选:B.
太空宇航员的航天服能保持与外界绝热,为宇航员提供适宜的环境.若在地面上航天服内气体的压强为p0,体积为2L,温度为T0,到达太空后由于外部气压降低,航天服急剧膨胀,内部气体体积增大为4L.所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中,若不采取任何措施,航天服内气体内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”).为使航天服内气体保持恒温,应给内部气体______(选填“制冷”或“加热”).
正确答案
减小
加热
解析
解:根据热力学第一定律△U=W+Q,Q=0,气体急剧膨胀,气体对外界做功,W取负值,可知△U为负值,即内能减小.
为使航天服内气体保持恒温,应给内部气体加热.
故答案为:减小,加热
一定质量的气体(分子势能忽略不计),经过不同的过程从状态P变化到状态Q,已知状态Q的温度高于状态P的温度,则在这些状态变化过程中( )
正确答案
解析
解:A、一定质量的气体,温度升高,内能增大,不一定吸热,也可能是外界对气体做功.故A错误.
B、不同的过程,气体做功不一定相同,而内能改变相同,由热力学第一定律△U=W+Q知,气体和外界传递的热量不一定相同.故B错误.
C、气体内能是状态量,只与初末状态的温度有关,与过程无关.所以经过不同的过程,气体的内能变化量一定相同.故C正确.
D、由PV=衡量知状态Q的压强不一定大于状态P的压强.故D错误.
故选C
下列关于热学的判断,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据△U=W+Q可知,气体吸收热量,但是做功情况不明确,无法判断内能变化,故A错误;
B、温度是分子平均动能的标志.物体温度升高时,物体内的分子平均动能增大,但是个别分子速率可能减小,故B错误;
C、一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,根据气体方程得温度增大,所以其内能一定增加,故C正确
D、反例:热量可以自发地从高温物体传到低温物体,但不会自发地从低温物体传到高温物体,而不引起其他方面的变化,故D错误.
故选C.
对于分子动理论、物体内能和热力学定律的理解,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、改变内能的方式有做功和热传递,内能不改变可以是吸热的同时对外做功,且二者相等,故A错误;
B、布朗运动能证明分子永不停息地做无规则运动,但做布朗运动的是固体小颗粒,而不是分子,故B错误;
C、耗散到大气中的能量是不能重新利用的,故C错误;
D、利用浅层海水和深层海水间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的,故D正确;
故选D
根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、热量可以从高温物体传递给低温物体,也能从低温物体传递给高温物体,比如电冰箱,A错误;
B、分子间的距离从平衡位置r0增大时,分子间引力和斥力都减小,斥力减小的快,因而分子力表现为引力,故B错误;
C、温度是分子热运动平均动能的标志,故温度降低时,其分子平均动能一定减小,故C错误;
D、一定质量的理想气体,当温度升高时内能一定增加,但气体不一定从外界吸收热量,还可以外界对气体做功,故D正确;
故选:D.
在恒温水池中,一个气泡缓缓向上升起,在上升过程中( )
正确答案
解析
解:A、气泡缓慢上升的过程中,外部的压强逐渐减小,气泡膨胀对外做功,由于外部恒温,可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度,则内能不变,所以A、D错误;
B、热力学第一定律可得,△U=W+Q知,气泡内能不变,同时对外做功,所以必须从外界吸收热量,且吸收的热量等于对外界所做的功.所以B错误C正确.
故选:C
如图所示,活塞将气缸分成两个气室,气缸壁、活塞、拉杆是绝热的,且都不漏气,UA和UB分别表示A、B气室中气体的内能.则将拉杆向外拉动的过程中( )
正确答案
解析
解:开始时活塞处手平衡状态,P甲=P乙.
用力将拉杆缓慢向左拉动的过程中,活塞对A做正功.B对活塞做正功,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的.
根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W知道,UA增大、UB减小.
故选C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动只能在气体和液体中发生,A错误;
B、布朗运动是固体颗粒的运动,B错误;
C、对物体做功,同时物体吸热,物体内能一定增大,C错误;
D、物体对外做功,同时吸热,物体内能可能不变,D正确;
故选:D
如图所示,将一圆筒开口向下缓慢压入恒温水池中,将筒中空气视为理想气体,则在圆筒缓慢下降过程中( )
正确答案
解析
解:理想气体内能只与温度有关,而外界温度不变,所以气体温度不变,所以内能不变,BD错.
又U=Q+W,气体体积减小压强增大,外界对气体做功,W为正,U恒定,所以Q为负,即气体向外界放热,AC正确.
故选AC
采用绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初状态A变化至末状态B.对于不同的绝热方式下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:气体在绝热过程中,与外界没有热交换,气体对外界做功的过程,或外界对气体做功的过程中,气体在个节点上的内能一定是相同的,所以不论体积如何变化,各种体积的状态对应的温度相等,压强相同,所以不论以何种方式使气体的状态发生变化,外界对气体所做的功相同.故C正确.
故选:C
某固态物体放出800J热量后,温度降低5°C,如果外界对该物体做功1400J,物体的温度升高10°C,仍为固态,则可推知物体还______热______J.
正确答案
吸
200
解析
解:改变内能的方式有做功和热传递,由Q=Cm△t知放出800J热量后,温度降低5°C,温度升高10°C,应该吸收1600J热量或外界对其做功1600J,根据△U=Q+W知Q=1600J-1400J=200J,即吸热200J.
故答案为:吸,200
在下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子运动越剧烈,故A正确;
B、布朗运动是固态小颗粒的运动,不是液体分子的运动,故B错误;
C、对一定量的气体加热,如果气体同时对外做功,气体内能不一定增加,故C错误;
D、分子间相互作用的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力总是比引力变化的快,故D错;.
故选A.
空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对空气做功为1.2×105J,该空气的内能增加了0.8×105J,则该空气______(选填:“吸收”或“放出”)热量为______J.
正确答案
放出
4.0×104
解析
解:活塞对空气做了的功,W=1.2×105J.空气的内能增加了0.8×105J,△U=0.8×105J.
根据热力学第一定律△U=W+Q得
Q=△U-W=0.8×105-1.2×105<0,即空气放出热量4.0×104J.
故本题答案是:放出;4.0×104J
一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么关于气体的下列说法中错误的是( )
正确答案
解析
解:理想气体温度不变,内能就不变,根据热力学第一定律得吸收了热量,就一定会对外做功,对外做功,就是气体膨胀,体积是一定增大的.理想气体温度不变,体积增大,压强是一定减小的,故BCD正确,A错误.
本题选错误的,故选A.
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