- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
正确答案
解析
解：A、玻璃筒内气体的温度升高，筒内气体分子热运动的平均动能增大，但不是所有分子的速率都增大．故A错误．
B、当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，活塞的内能就会增加，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来．故B正确．
C、由于迅速压下活塞，外界对气体做功，气体来不会从外界吸收热量，所以这个实验不能表明气体从外界吸热，内能增加．故C错误．
D、根据热力学第一定律得：△U=Q+W，得知，Q≈0，△U=W，外界对气体做功等于气体内能的增加．故D错误．
故选：B
正确答案
解析
解：设气缸内被封闭气体的压强为P，根据牛顿第二定律可有：P0s-Ps=ma，原先内外压强相等，现在内部压强减小，气体体积增大对外做功，活塞绝热，所以内能减小．
故选：B．
下列关于热运动及热现象的说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、分子间同时存在引力和斥力，分子间距离的变化对分子斥力的影响比对分子引力的影响大，故A错误．
B、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映，故B错误．
C、在轮胎爆裂这一短暂过程中，热传递很少，气体膨胀，对外做功，根据热力学第一定律得知气体的内能减小，则温度降低，故C正确．
D、做功和热传递在改变物体的内能上效果是相同的．故D错误．
故选：C
一定质量的理想气体在某一过程中内能增加了3×105J．
（1）若吸收了2×105J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？
（2）若气体对外界做了4×105J的功，则是气体向外界放热，还是从外界吸热？放出或吸收多少焦耳的热量？
正确答案
解析
解：（1）气体的内能增加了3×105J，吸收了2×105J的热量，由热力学第一定律可得：W=△U-Q=3×105J-2.0×105J=1×105J，所以外界对气体做功：1×105J；
（2）若气体对外界做了4×105J的功，由热力学第一定律可得：Q=△U-W=3×105J-（-4.0×104J）=7×105J，气体吸收热量为7×105J；
答：（1）气体外界对气体做功：1×105J；（2）吸收的热量为7×105J
空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105J 的，同时空气的内能增加了1.5×105J．则空气（ ）
正确答案
解析
解：活塞对空气做了2.0×105J的功，故W=2.0×105J；
空气的内能增加了1.5×105J，故△U=1.5×105J．
根据热力学第一定律，有：Q=△U-W=-0.5×105J；
即空气对外界放出的热量是0.5×105J；
故选D
一定质量的理想气体，在保持温度不变的条件下，设法使其压强增大，则在这一过程中（ ）
正确答案
解析
解：一定质量的理想气体，在保持温度不变的条件下，其压强增大，由玻意耳定律PV=C可知：气体体积V减小；
A、气体温度不变，气体分子平均动能不变，但具体到某个分子它的动能与速率可能发生变化，故A错误；
B、气体体积减小，外界对气体做功，气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，气体要对外放出热量，故B正确，C错误；
C、气体温度不变，分子平均动能不变，单个分子对器壁的冲击力不变，但由于气体体积减小，分子数密度增大，单位时间撞击器壁的分子数增多，气体压强变大，故D错误；
故选B．
（选修模块3-3）
（1）以下说法正确是______
A、满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B、熵是物体内分子运动无序程度的量度
C、若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变
D、当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减少
（2）如图1所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状变化的图象中与上述过程相符合的是图2中的______图，该过程为______过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）
（3）如图3，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对外做功数值为W，其内能增加了△U，不计封闭气体向外散的热，已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收求：
①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量；
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率．
正确答案
解析
解：（1）A、满足能量守恒定律的宏观过程不一定可以自发进行，比如热量就不能自发地从低温物体传到高温物体．故A错误．
B、熵的物理意义反映了宏观过程对应的微观状态的多少，标志着宏观状态的无序程度，即熵是物体内分子运动无序程度的量度．故B正确．
C、当保持温度不变向下缓慢压活塞时饱和汽压值不变，密度不变，水汽的体积减小，质量减少，故C正确．
D、当分子间距离增大时，分子间引力和斥力同时增大．故D错误．
故选：BC．
（2）封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得知，压强P与体积V成反比，则P与
理想气体的温度不变，内能不变，气体的压强减小，气体增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸热．
（3）①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E，根据热力学第一定律得：
50%E-W=△U，得到E=2（W+△U）
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P=
故答案为：
（1）B；（2）D，吸热；（3）①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2（W+△U）．②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P=
关于热学的概念，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大，A正确；
B、改变内能的方式有做功和热传递，物体内能增加，不一定是物体从外界吸收了热量，B错误；
C、液晶分子的空间排列是不稳定的，具有各向异性，C错误；
D、液体表面具有收缩趋势的原因是液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，D正确；
故选：AD
用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能改变了多少？
正确答案
解析
解：依题意可得：W=900J，Q=-210J
由△U=W+Q得：△U=900+（-210）J=690J
答：汽缸里空气的内增加了690J．
a．液晶的分子势能与体积有关
b．晶体的物理性质都是各向异性的
c．温度升高，每个分子的动能都增大
d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
（2）气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1=44cm．（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）
（1）求恒温槽的温度；
（2）此过程A内气体内能______（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将______（填“吸热”或者“放热”）
正确答案
解析
解：（1）a、液体分子之间的距离不同，液体分子之间的分子力大小就不同，所以分子势能就不同，所以液体的分子势能与体积有关，故a正确．
b、单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体的物理性质具有各向同性．故b错误．
c、温度越高分子的平均动能越大，但对于某个分子来说其分子动能反而可能减小，故温度对单个分子来说没有意义，故c错误．
d、由于液体表面张力的作用使液体的表面积收缩，是露珠呈球形．故d正确．
故选ad．
（2）①由于使C中水银面仍在O点处，故封闭气体的体积保持不变，即发生等容变化．冰水混合物的温度
T1=273K，此时封闭气体的压强P1=P0+h1=90cmHg
设待测恒温槽的温度T2，此时封闭气体的压强P2=P0+h2=120cmHg
根据查理定律得，
解得T2=364K．
②气体体积保持不变，故分子势能保持不变，由于气体温度升高，所以A内气体分子的平均动能增大，故气体的内能增大．
根据热力学第一定律△U=Q+W，与气体体积保持不变，故W=0，由于气体的内能增大，故△U＞0，所以Q＞0，即气体从外界吸热．
故答案为：（1）ad
（2）①恒温槽的温度为364K．②增大；吸热．
用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里的内能改变了多少？内能是增加还是减少？
正确答案
解析
解：根据热力学第一定律得：压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，W为正；同时汽缸向外散热210J，Q为负值；代入△U=W+Q可得，△U=900-210=690 J，正号表示内能增大．
答：汽缸里的内能改变了690J，内能是增加．
下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据水分子质量m0，摩尔质量m，以及阿伏伽德罗常数NA之间关系即
B、根据热力学第一定律△U=W+Q=100-78=22J，即内能增加了22J，故B错误；
C、露水珠、水银珠成球形均是表面张力作用的结果，故C正确；
D、液晶在光学和电学性质上表现出各向异性，故D错误．
故选AC．
（ ）
正确答案
解析
解：A、由热力学第二定律知，热量不能自发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能．故A错误；
B、由A分析知，B正确；
C、在工作过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违反热力学第一定律，故C错误；
D、在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，故D正确；
故选：BD．
外力对物体做功100J，物体向外放热20J，在这个过程中气体的内能______（填增大或减小或不变）内能的改变量是______J．
正确答案
增大
80
解析
解：根据热力学第一定律：△E=Q+W=100J-20J=80J，即内能增大80J．
故答案为：增大，80
正确答案
解析
解：由于不计气体分子间相互作用，所以气体是理想气体，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．又U=Q+W，气体体积减小，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，C正确．
故选C
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