- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
一密闭理想气体等温膨胀对外做功150J，同时从外界吸热______J；用分子动理论解释该气体压强变小的原因为______．
正确答案
解析
解：根据热力学第一定律得：气体膨胀对外做功150J，W=-150 J，同时温度不变则内能不变，所以从外界吸热150J；
气体的温度不变则分子的平均动能不变，分子运动的激烈程度不变，体积增大则单位体积内的分子的数目减小，则单位时间内对器壁单位面积上的平均碰撞次数减少，所以压强减小．
故答案为：150；一定质量的理想气体的压强与分子平均动能和分子数密度有关．温度不变，分子平均动能不变，但体积增大，分子数密度减小，因而压强变小．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解；A、气体向真空扩散时不对外做功，其内能不变，故A错误．
B、温度是分子平均动能大小的标志，温度相同的任何物质的分子平均动能都是相同的，故B正确．
C、根据热力学第一定律△U=W+Q知道内能的变化不仅与热传递有关还与做功有关．压缩气体不一定能使气体温度升高，故C错误．
D、由于分子处于永不停息的无规则运动中，所以气体很容易充满它所能到达的空间．故D错误．
故选：B．
①缸内气体对活塞所做的功W；
②此过程中缸内气体增加的内能△U．
正确答案
解析
解：①活塞缓慢上升，视为等压过程，
则气体对活塞做功 W=F△h=p0S△h=150J
②根据热力学定律△U=W+Q=-150+450=300J
答：①缸内气体对活塞所做的功为150J
②此过程中缸内气体增加的内能△U=300J
气缸中的气体吸收了4×103J的热量，同时推动活塞对外做了1.8×103J的功，那么它的内能______（填“增加”或“减少”）了______J．
正确答案
增加
2.2×103
解析
解：气体吸收了4000J的热量，故Q=4000J；
对外做的功是1800J，故W=-1800J；
根据热力学第一定律，有：△U=Q+W=4000J-1800J=2200J．
即增加了2.2×103J．
故答案为：增加，2.2×103
压缩一定质量的气体，对气体做了800J的功，气体内能增加了350J．则此过程中气体______（填“吸收”或“放出”）了______J的热量．
正确答案
放出
450
解析
解：由题有：W=800J，△U=350J
根据热力学第一定律得：△U=W+Q
得 Q=△U-W=350-800=-450J＜0，所以气体放出450J的热量．
故答案为：放出，450．
在闷热的夏天里，冰激凌是大家的最爱，同学都知道冰箱的工作原理就是把热量从冰箱里面传到冰箱外面．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：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．而在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违反热力学第一定律，故只有D正确；
故选：D
一定质量的气体，由状态A变化到状态B，压强和体积均增大，忽略气体分子势能的变化，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：由理想气体状态方程知压强和体积均增大，则温度一定升高，所以平均动能增大；由热力学第一定律知气体对外界做功，温度升高内能增大，所以一定吸热．
故选C
①气体对外所做的功；
②气体内能的增量．
正确答案
解析
解：①气体对外所做功为：W=（p0S+mg）L0．
②由热力学第一定律可知，气体内能增加量△E=Q-W
又根据焦耳定律得：Q=UIt
则△E=UIt-（p0S+mg）L0．
答：①气体对外所做功为（P0S+mg）L0；
②气体内能增加量为UIt-（P0S+mg）L0．
一辆汽车停在路边卸货的过程中，可假设车胎内气体温度不变，且车胎不漏气，不计分子势能，则胎内气体______（吸热/放热）；远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明进步，出现了“钻木取火”等方法，“钻木取火”是通过______（做功/热传递）把机械能转变为内能．
正确答案
吸热
做功
解析
解：汽车在卸货的过程中，压强减小，而气体温度不变，所以体积变大，气体对外做功，内能不变，需要吸收热量；
“钻木取火”是通过做功的方法增加内能；
故答案为：吸热；做功．
正确答案
解析
解：A、分子时刻在做无规则的热运动，故A错误；
B、自由膨胀后，温度不变，体积变大，由气态方程可知，压强变小，故B正确；
C、自由膨胀过程中由于不受阻力作用，因此气体不做功，由于容器绝热，因此Q=0，由△U=W+Q可知，气体内能不变，因此温度也不变，故C错误；
D、根据热力学第二定律可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故D错误．
故选：B．
一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外做功1.0×104J，则该理想气体的（ ）
正确答案
解析
解：理想气体的内能仅用温度来衡量，由热力学第一定律△U=W+Q△可知，
△U=2.5×104J-1.0×104J=1.5×104J，即气体内能增加，故温度升高．
因对外做功，体积膨胀，故密度减小．
故选：D．
对于一定质量的理想气体，若设法使其温度升高而压强减小，则在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：气体温度T升高而压强p减小，由理想气体状态方程可知，气体体积V增大；
A、气体体积变大，故A错误；
B、气体体积变大，气体对外做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故B错误；
C、气体温度升高，分子平均动能增大，故C正确；
D、气体体积增大，分子数密度减小，单位时间内，气体分子撞击器壁单位面积的次数一定减少，故D正确；
故选：CD．
一定质量的理想气体处于标准状态下时体积为V0，分别经过如下两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标准大气压，总共吸收的热量为Q1，内能的变化为△U1；②等压膨胀到2V0，吸收的热量为Q2，内能的变化为△U2．则Q1______Q2，△U1______△U2（填“大于”、“等于”、“小于”）
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
故答案为：小于，等于
消防车停于水平地面上，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计气体分子势能，则胎内气体（ ）
正确答案
解析
解：AB、胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，由理想气体状态方程可知，气体体积变大，故气体对外界做正功；胎内气体内能不变，又对外做正功，根据能量守恒定律，气体从外界吸收热量，故A正确，B正确；
C、温度是分子平均动能的标志，由于气体的温度不变，故分子平均动能不变，C错误；
D、不计分子势能，分子平均动能不变，故气体内能不变，D错误；
故选：AB．
若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡______（填“吸收”或“放出”）的热量是______J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了______J．
正确答案
吸收
0.6
0.2
解析
解：气泡从湖底上升到湖面过程中，W=-0.6J，△U=0，根据热力学第一定律△U=W+Q得Q=0.6J，即吸收热量0.6J．
气泡到达湖面后，温度上升的过程中W=-0.1J，Q=0.3J，则△U=W+Q=0.2J，即气泡内气体内能增加0.2J．
故答案为：吸收，0.6；0.2．
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