- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是指固体微粒的无规则运动,是由液体分子撞击产生的,因此反应了液体分子的无规则运动,故A错误;
B、根据热力学的规律,物体的温度无论如何不可能低于0K,故B正确;
C、自然界中的能量是守恒的,人类不可能制造出不消耗能量就对外做功的“第一类永动机”,故C错误;
D、第二类永动机不可能制成,因为其违法了热力学第二定律,故D错误.
故选:B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则的运动,不是分子的运动.故A正确;
B、将功全部转化为内能是可能的,如摩擦力做的功可能全部转化为内能.故B错误;
C、做功与热传递是改变物体内能的两种方式,所以压缩理想气体,气体内能不一定增加.故C错误;
D、温度是分子的平均动能的标志,气体的温度升高时,气体分子的平均动能一定增大.故D正确.
故选:D
一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定( )
正确答案
解析
解:一定质量的理想气体的内能只跟温度有关,该气体的温度升高了,说明其内能一定增加了,△U为正值,根据热力学第一定律△U=W+Q可知,该理想气体系统在此过程中可能吸了热,也可能外界对气体做了正功.故AC正确,BD错误.
故选AC
一定质量的某种实际气体(分子间表现出引力)从外界吸收了4.2×105J的热量.同时气体对外做了6×105J的功,问:
(1)物体的内能变化了多少?
(2)分子势能和分子动能分别如何变化?
正确答案
解析
解:(1)气体从外界吸热:Q=4.2×105J
气体对外做功:W=-6×105J
由热力学第一定律:△U=W+Q=-1.8×105J
△U为负,说明气体的内能减少了1.8×105J
(2)由于气体对外做功,体积膨胀,分子间距增大,分子力做负功,分子势能增加,因为内能减小,所以分子动能减少,且动能的减少量等于势能的增加量.
答:(1)物体的内能减少了1.8×105J
(2)分子的动能一定减少,势能增加,且动能的减少量等于势能的增加量.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的反映,不是分子的运动.故A错误;
B、根据热力学第一定律,物体在吸收热量的同时,若对外做功,物体的内能可能减小.故B错误;
C、分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小.故C正确;
D、用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,加气体的摩尔质量,才能求出该种气体的分子质量.故D错误.
故选:C
以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据热力学第一定律,△U=W+Q,系统在吸收热量时,同时向外放热,则内能不一定增加,故A错误;
B、当温度越高时,分子运动越激烈,导致布朗运动的颗粒也激烈,故B正确;
C、分子间的距离为r0时,分子间作用力的合力为零,分子势能最小,故C正确;
D、铁棒没有断,说明此时分子间同时存在引力与斥力,分子力体现为引力,故D错误;
故选:BC.
如图所示,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,由于缸吸现象,活塞上方液体逐渐流出.在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变,关于这一过程,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、气体做等温变化,而温度是气体是分子平均动能的标志,故分子的平均动能不变,故A错误
B、随液体流出,封闭气体压强减小,在分子平均动能不变的情况下,单位时间气体分子对活塞撞击的次数减少,故B正确
C、封闭气体压强减小,分子平均动能不变,则单位时间气体分子对活塞的冲量减小.故C错误.
D、等温过程,气体内能不变,由热力学第一定律知,△U=Q+W,气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量,故D正确
故选BD
下列关于热现象的说法,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,故外界对物体做功,物体的内能不一定增加,A错误
B、气体的温度升高的同时若体积膨胀,气体的压强不一定增大,B错误
C、物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功,但要产生其它影响,C正确;
D、第二类永动机违背了热力学第二定律,D错误
故选C
对于一个热力学系统,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体吸收热量,可能同时对外做功,故内能不一定增加,故A错误;
B、外界对物体做功,物体可能同时放热,故物体的内能不一定增加,故B错误;
C、如果系统的温度不变,物态发生变化,则内能一定变化,故C错误;
D、根据热力学第一定律,系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和;故D正确;
故选:D.
气缸内封闭着一定质量的气体,用活塞压缩气体做了100J的功,同时气体向外界放出63J的热量,则气缸内气体的内能( )
正确答案
解析
解:据题,Q=-63J,W=100J,根据热力学第一定律得
物体内能的变化△U=Q+W=37J,
即物体的内能增加37J.
故选B.
对于分子动理论和物体内能理解,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度高的物体内能不一定大,还与质量有关,但分子平均动能一定大,A正确;
B、改变内能的途径有做功和热传递,所以内能不改变,可以与外界发生热交换,B错误;
C、布朗运动是固体小颗粒的运动,它间接说明分子永不停息地做无规则运动,C错误;
D、扩散现象说明分子在运动,分子间有空隙,D错误;
故选:A
一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104J,气体内能减少1.3×105J,则此过程 ( )
正确答案
解析
解:由热力学第一定律可得:Q=△U-W=-1.3×105J-7.0×104J=-2×105J,气体向外放出的热量为2×105J;
故选B.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是固体微粒的无规则运动是由液体分子撞击形成的,反应了液体分子的无规则运动,故A错误;
B、单晶体的物理性质表现为各向异性,多晶体物理性质表现为各向同性,故B错误;
C、做功和热传递都可以改变物体的内能,外界对气体做了功,气体的内能不一定发生变化,故C错误
D、物质由液态变为气态的过程,温度不变,分子动能不变,吸收的能量转化为分子势能,分子势能增大;故D正确
故选:D
(2016•马鞍山一模)如图所示,竖直放置U形玻璃管与容积为V0=15cm3的金属球形容器连通,玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积的4倍.右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭一定质量的理想气体.开始时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,右侧玻璃管内水银柱上方空气柱长h0=9cm.现缓慢向左管中加入水银,使两边水银柱达到同一高度,玻璃管和金属球导热良好.(已知大气压P0=75cmHg,U形玻璃管的右侧横截面积为S=1cm2).求:
①此过程中被封气体内能如何变化?吸热还是放热?
②需要加入的水银体积.
正确答案
解析
解:①气体温度不变,则内能不变;向左管中加入水银时,外界对气体做功,根据热力学第一定律△U=Q+W可知,封闭气体要放热.
②初态:p1=p0-ph=(75-15)cmHg=60cmHg,V1=V0+h0S=(15+9×1)cm3=24 cm3
末态:p2=75cmHg,
温度不变,根据玻意耳定律:p1V1=p2V2,
解得:V2==19.2cm3.
右侧水银柱上升的高度△h1==4.8cm
左侧水银柱上升的高度△h2=h1+△h1=19.8cm
所以需要加入的水银体积为 V=S△h1+4S△h2=84cm3.
答:
①此过程中被封气体内能不变,是放热.
②需要加入的水银体积为84cm3.
蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化,我们把这些气体称为工质.某热机经过一个循环后,工质从高温热源吸热Q1,对外做功W,又对低温热源放热Q2,工质完全回复初始状态,内能没有变化.根据热力学第一定律,在工质的一个循环中,Q1、Q2、W三者之间满足的关系是______.热机的效率不可能达到100%,从能量转换的角度,说明______能不能完全转化为______能,而不引起任何变化.
正确答案
解析
解:(1)根据热力学第一定律,有:△U=W′+Q;
其中:△U=0,Q=Q1-Q2,W′=-W;
故Q1=W+Q2;
热机将从高温热源吸收热量的一部分转化为机械能,即内能不能完全转化为机械能,而不引起任何变化.
故答案为:Q1=W+Q2 内 机械
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