- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
关于热现象的描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、满足能量守恒定律的宏观过程不一定是自发进行.故A错误;
B、做功通过能量转化的方式改变系统内能,热传递是能量转移的过程,两种方式改变内能的效果相同,本质不同.故B错误;
C、电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递.故C正确;
D、根据热平衡定律,温度不同的两块金属接触,达热平衡后,它们具有相同的物理量是温度.故D错误.
故选:C
密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )
正确答案
解析
解:不计分子势能时,气体温度降低,则内能减小;薄塑料瓶变扁,气体体积减小,外界对其做功,又根据热力学第一定律可知,气体要向外放出热量.
故选BD
对于定量气体,可能发生的过程是( )
正确答案
解析
解:A、根据气态方程可知等压压缩,体积减小温度降低,故A正确;
B、等温说明内能不变,即△U=0,吸收热量,即Q>0,根据热力学第一定律△U=W+Q可知W<0,即气体膨胀对外做功,所以等温吸热,体积膨胀,故B错误;
C、根据热力学第一定律△U=W+Q可知若气体放出热量的同时外界对气体做正功,且做功大于放出热量,则内能将会增加,故C正确;
D、绝热说明气体不能吸放热即Q=0,压缩说明外界对气体做功,根据热力学第一定律△U=W+Q可知:绝热压缩,内能增大,故D错误.
故选:AC.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、设分子平衡位置间距离为r0,当分子距离r<r0时,分子距离增大,分子力减小;当分子距离r>r0时,分子距离增大,分子力先增大后减小.故A正确.
B、布朗运动是悬浮在液体中的花粉颗粒的运动,而花粉颗粒是由大量的花粉分子组成的,不是单个花粉分子的运动.故B错误.
C、第一类永动机违反能量守恒定律,机器不消耗能量而能对外做功.第二类永动机不违反能量守恒定律.故C错误.
D、根据热力学第一定律得,系统在对外做功的同时还从外界吸热,系统的内能可能增大,可能减小,也可能不变.故D错误.
故选A.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、第二类永动机不可制成,是因为违背了热力学第二定律,A错误;
B、理想气体的内能仅与温度有关,所以在等温膨胀时,虽然气体对外做了功,但内能却不变,B正确;
C、布朗运动是固体颗粒的运动,它间接反映了液体分子的无规则运动,C错误;
D、分子引力与斥力同时存在,当分子间距离等于r0时,实际分子力合力表现为零,D错误;
故选:B.
某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量,同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气).则在工作中该热机对外做了______kJ的功,热机的效率η=______%.
正确答案
6000
75
解析
解:热机传动部分产生的热量是由机械能转化来的,而这部分机械能又是从热源吸收的热量转化来的,这部分热量最终应转移到冷凝器上.
热机工作中该热机对外做功为:W=8×106J-2×106=6×106J=6000kJ
热机的效率为:η=×100%=75%
故答案为:6000;75.
空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2.7×105J的功,同时空气的内能增加了4.3×105J.空气从外界吸收了热量还是向外界放出了热量?传递的热量是多少?
正确答案
解析
解:由题:活塞对空气做了2.7×105J的功,W为正值,空气的内能增加了4.3×105J,空气的内能增加了4.3×105J,
根据热力学第一定律△U=W+Q得
Q=△U-W=4.3×105J-2.7×105J=1.6×105J>0,即空气向外界吸收的热量是1.6×105J.
答:空气向外界吸收的热量是1.6×105J.
一定量气体体积缩小外界做功40J,同时对外放热100J,气体内能的增量△U是( )
正确答案
解析
解:据题,外界对气体做功,W=40J,气体放热:Q=-100J
由热力学第一定律得:
△U=W+Q=40J-100J=-60J
故选:A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是悬浮小颗粒的运动,间接反映了液体分子永不停息地做无规则运动,故A错误
B、气体的温度升高,平均动能增大,个别气体分子运动的速率可能减小,故B正确
C、对于一定种类的大量气体分子,在一定温度时,处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的,故C正确
D、若不计气体分子间相互作用,一定质量气体温度升高、压强降低过程中,内能增加,体积增大,对外做功,一定从外界吸收热量,故D正确
故选:BCD
下列关于热力学第三定律的表述正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、热力学第三定律可表述为绝对零度不能达到,这里的绝对零度就是热力学零度,故A正确
B、由热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响.故B错误
C、△U=Q+W是能量守恒定律,不是热力学第三定律,故C错误
D、能量在转化或转移的过程中总量保持不变是能量守恒定律,不是热力学第三定律,故D错误
故选A
第一类永动机违反了______定律,而第二类永动机违反了______定律.
正确答案
热力学第一
热力学第二
解析
解:第一类永动机违反了能量的转化与守恒,不可能实现,第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,内能在转化为机械能的过程中要生热,所以要引起其它变化.
故答案为:热力学第一,热力学第二
有一导热气缸,缸内有一定质量的密封活塞,气缸内密封一部分稀薄气体,如图气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为 L,现将气缸竖立起来,活塞缓慢下降,稳定后,活塞距离气缸底部的距离为
,若气缸活塞的横截面积为 S,大气压强为Pa.
(1)求活塞的质量;
(2)当气缸竖起,活塞缓慢下降过程中,判断气缸内气体是吸热还是放热,并简述原因.
正确答案
解析
解:(1)气缸平放时,被封闭气体压强和体积分别为:P1=Pa,V1=LS ①
气缸竖直放置时,压强和体积为:,
②
由玻意耳定律:P1V1=P2V2 ③
联立①②③解得:.
故活塞的质量为:.
(2)气体等温变化,内能不变,活塞下降过程对气体做功,根据热力学第一定律可知气体放热.
故气体放热,原因为:内能不变,活塞下降过程对气体做功,根据热力学第一定律可知气体放热.
若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了______J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度______(填“升高”或“降低”).
正确答案
0.3
降低
解析
解:气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,根据热力学第一定律,有:△U=W+Q=-0.6J+0.9J=0.3J;
若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,气体迅速膨胀,对外做功,内能减小,温度降低;
故答案为:0.3 降低
以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、用气筒给自行车打气,筒壁的温度会升高,温度升高的原因一是气筒的活塞与筒壁摩擦生热、二是因为压缩空气外界对对筒壁内的气体做功,气体温度升高,将热量传递给筒壁,A、B错误;
C、根据公式W=qU知ev是属于能量的单位,C正确;
D、波尔原子理论第一次将量子观念引入了原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功解释了氢原子光谱的实验规律,但对稍微复杂一些的原子如-氦原子,波尔理论就无法解释它的光谱,D错误.
故选:C
一定质量的理想气体与外界没有热交换,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若气体分子的平均动能增大,则温度一定升高,内能增加,据△U=W+Q,由于△U>0,Q=0,故W>0,则气体被压缩,据,由于T2>T1,V2<V1,则p2>p1,即压强一定增大,A正确B错误;
C、若气体分子的平均距离增大,则气体体积变大,气体对外做功W<0,据W+Q=△U,由于Q=0,则△U<0,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能一定减小,因分子平均动能及分子在单位体积内的个数均减小,故气体压强减小;故CD错误.
故选:A
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