- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据玻意耳定律pV=c知,一定质量的理想气体经等温压缩,体积减小,压强一定增大,故A正确.
B、气体的压强不仅与温度有关,还与气体的体积有关,所以气体的温度升高时,气体的压强不一定增大.故B错误.
C、物体放出热量,温度不一定降低,还与做功有关,若若外界对气体做功,由热力学第一定律知气体的内能可能不变,也可能增大,所以温度也可能不变,或升高,故C错误.
D、根据热力学第二定律得知,内燃机得到的内能不可能全部转化为机械能,故D错误.
故选A
下列说法不正确的( )
正确答案
解析
解:A、气体无孔不入,说明气体分子做热运动,不能说明分子间存在分子力.故A说法错误
B、液体很难被压缩,说明液体分子间存在斥力.故B说法正确
C、因理想气体分子力为0,其内能由分子动能决定.故温度不变,内能一定不变.故C说法正确
D、一定质量的理想气体,在体积增大过程中外界为真空,则不对外做功.故D说法错误
因选不正确的,故选:AD
第一类永动机不能制成是因为违背了( )
正确答案
解析
解:永动机是不可能制成的,因为它违背了能量守恒定律,故D正确,ABC错误.
故选:D.
一定质量的理想气体处于标准状态下的体积为V0,分别经过三个不同的过程使体积都增大到2V0.
①等温膨胀变为2V0,再等容升压使其恢复成一个大气压,总共吸收热量为Q1;
②等压膨胀到2V0,吸收的热量为Q2;
③先等容降压到0.5个大气压,再等压膨胀到2V0;最后等容升压恢复成一个大气压,总共吸收热量为Q3,
则Q1,Q2,Q3的大小关系是( )
正确答案
解析
解:中间的变换过程不必要去理会,只看初始状态和最总状态,质量始终没变,三个初始状态P、V、T一样,终了状态的P、V一样,都是一个大气压、体积2V,就只剩温度T了,根据理想气体状态方程,列式比较一下就知道终态温度是初始温度的2倍,Q(热量)=M(质量).R(比热容).△T(温度变化量).三个的质量、比热容、温度变化都一样,吸收的热量Q当然也一样.
故选A
一定量气体膨胀做功100J,同时对外放热40J,气体内能的增量△U是( )
正确答案
解析
解:由公式△U=Q+W=-40-100=-140J
故选C
一定质量的气体,气体受热膨胀对外界做了2.0×105J功,同时它的内能增加了1.0×105J,气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量为多少?
正确答案
解析
解:由热力学第一定律可得:Q=△U-W=1.0×105J-(-2.0×105J)=3×105J,
故说明气体吸收热量;Q=3×105J;
答:气体吸收热量为3×105J
一颗质量为10g的子弹以200m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2kg 的木块并穿出;穿出木块时子弹的速度变为40m/s,木块速度为0.8m/s,设子弹在木块中所受的阻力不变,在此过程中子弹和木块共获得多少内能?若这些内能有30%被子弹吸收,则可以使子弹升温多少度?子弹的比热容1.3×102J/(kg•℃).
正确答案
解析
解:系统损失的机械能转化为系统增加的内能.
=×0.01×2002J-(
×0.01×402J+
×2×0.82J)=191.36J
∴被子弹吸收的热量是Q=△E损×30%=cm△t
∴℃=44.16℃.
答:在此过程中子弹和木块共获得内能为191.36J;可以使子弹升温44.36度.
如图所示,电路与一绝热密闭气缸相连,Ra为电阻丝,电源有内阻,气缸内有一定质量的理想气体,电键S闭合,现将变阻器的滑动片向下移动的过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由图示可知,闭合开关后,变阻器的滑动片向下移动的过程中,总电阻增大,总电流减小路端电压增大;
ABC、路端电压增大,则电阻丝两端电压增大,根据P=可知,电阻丝的热功率增大,内部气体的内能增加,温度升高,分子平均动能增大,体积不变,所以气缸内气体压强增大.故AC错误B正确.
D、由于气体单位体积内的分子数不变,气体体积不变,单位时间内撞击器壁单位面积的分子数不变,故D错误;
故选:B.
如图所示,放置在升降机地板上的盛有水的容器中,插有两根相对容器的位置是固定的玻璃管a和b,管的上端都是封闭的,下端都是开口的.管内被水各封有一定质量的气体.平衡时,a管内的水面比管外低,b管内的水面比管外高.现令升降机从静止开始加速下降,已知在此过程中管内气体仍被封闭在管内,且经历的过程可视为绝热过程,则在此过程中( )
正确答案
解析
解:升降机从静止开始加速下降,系统处于失重状态,分析图可以知道:a中气体的压强=大气压+水压,b中气体的压强=大气压-水压,故失重状态下,水压减小,a中气体膨胀对外做功,b中气体体积减小,外界对其做功,系统绝热,根据热力学第一定律知a中气体内能将减少,b中气体内能将增加.
故选:B.
如图甲所示,取一支大容量的注射器,拉动活塞吸进一些乙醚,用橡皮帽把小孔堵住,迅速向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的液态乙醚变成为气态,此时注射器中的温度______(“升高”、“降低”或“不变”),乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的______线(“A”、“B”、“C”).
正确答案
降低
C
解析
解:向外拉动活塞到一定程度时,注射器里的体积增大对外做功,迅速向外拉动活塞热量来不及散发,故内能减小,气体温度降低.速率分布情况最接近图乙中的C,因为中等速率的分子比例最大.
故答案为:降低 C
如图所示,一个圆柱形气缸,中间有一隔板,板壁上有一孔,并有一闸门K,右侧有一不漏气的活塞P,开始时闸门K关闭,气缸左侧充有一些空气,活塞P位于气缸右侧,隔板与活塞P间为真空,气缸和隔板都是导热的,第一步:打开闸门K,空气将充满气缸的左右两侧;第二步:向左缓慢推动活塞P,直至紧挨隔板,关闭闸门K,然后再把活塞P拉至气缸右侧的初始位置.下面的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:气缸和隔板都是导热的,则封闭气体的温度始终与外界温度相同,即保持不变则内能保持不变,
右侧为真空则第一步操作后气体将充满左右两侧但不做功,气体内能不变,气体既不从外部吸收热量也不放出热量,故B错误;
第二步向左缓慢推动活塞P,直至紧挨隔板,外界对气体做功,内能不变,根据热力学第一定律气体向外界放热,故C正确;
把活塞P拉至气缸右侧的初始位置时,活塞要克服大气压力做功,故存在机械能向内能的转化,D正确,A错误.
故选:CD.
对悬挂在空中密闭的气球从早晨到中午过程(体积变化忽略不计),下列描 述中正确的是( )
正确答案
解析
解:气球吸收了热量,使得温度随气温升高,内能增加;气体受热体积膨胀对外做功,气球内单位体积分子数减少.
A、气球内的气体从外界吸收了热量,内能增加,A正确;
B、内能增加,温度升高,由于体 积不变,所以压强增大,B错误;
C、因为体积膨胀忽略不计,所以单位体积内的分子数不变,C错误;
D、气球内的气体虽然分子数不变,但分子对器壁单位时间、单位面积的碰撞时的冲量增大,因为平均动能增大,D错误;
故选:A
一个汽缸里的气体膨胀时推动活塞做了310J的功,同时气体从外界吸收了420J的热量,则气体的内能______ (填“增加”或“减小”)了______J.
正确答案
增加
110
解析
解:气体吸收了420J的热量,故Q=420J;
对外做的功是310J,故W=-310J;
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=420J-310J=110J.即增加了110J.
故答案为:增加,110.
气缸中的气体从外界吸收了4.2×103J的热量,同时气体推动活塞对外界做了2.2×103J的功.那么气体的内能( )
正确答案
解析
解:对一定质量的气体加热,气体吸收了4200J的热量,故Q=4200J;
它受热膨胀后对外做的功是2200J,故W=-2200J;
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=4200J-2200J=2000J.即增加了2.0×103J,故A正确
故选A.
下面叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、根据气体方程:,得知,气体的压强增大,其体积不一定减小,还温度是否变化有关.故A错误.
B、不违反能量守恒定律的物理过程也不一定能实现,比如热量自发从低温物体传到高温物体,不违反能量守恒定律的物理过程,但不能实现.故B正确.
C、物体的内能与温度、体积等因素有关,物体的温度不变,若体积改变,其内能可能发生变化.故C正确.
D、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动,颗粒不是分子,所以布朗运动不是分子的无规则运动.故D错误.
故选BC
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