- 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、气体分子间隙较大,利用氧气分子占据空间的体积和氧气的摩尔体积,可求出阿伏伽德罗常数,故A错误;
B、气体压强是由大量分子撞击容器壁引起的,类似于雨滴打在雨伞上产生压力一样,不能说明存在斥力,故B错误;
C、根据理想气体状态方程,对-定质量的理想气体,其温度升高其体积可能减小,故C正确;
D、对一定质量气体加热,气体可能同时对外做功,故其内能不一定增加,故D错误;
故选:C.
如图所示的实验装置,把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部,快速压下活塞时,棉花燃烧起来,此实验说明( )
正确答案
解析
解:当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,空气的内能增加,热量增加,温度升高,当达到乙醚着火点时,筒内棉花就会燃烧起来.此实验说明了:外界对物体做功,物体的内能增加.故AC正确,BD错误;
故选:AC
固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设气缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动,如图所示,则在拉动活塞的过程中,关于气缸内气体的下列结论,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、气体体积变大,故气体对外做功;又气缸壁的导热性能良好,环境的温度保持不变,故气体做等温变化,温度不变即内能不变,故A错误,B正确,C错误,
D、内能不变:即△U=0,又气体对外做功,故W<0,由热力学第一定律:△U=W+Q得:Q=-W>0;故气体从外界吸热,故D错误.
故选B.
下列说法正确的是 ( )
正确答案
解析
解:A、物体吸收热量,内能不一定增加,温度不一定升高,还与物体的做功情况有关,故A错误.
B、橡胶是非晶体,无固定熔点,故B正确.
C、做功和热传递是改变物体内能的两种方式,故C正确.
D、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,由于固体颗粒是由大量的固体分子组成的,所以布朗运动不是固体颗粒分子的无规则运动.固体颗粒是由于液体分子碰撞的冲力不平衡而引起运动的,所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映.故D错误.
故选:BC
如图,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体,将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中,热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路,气缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性能,若发现电流表的读数增大,以下判断正确的是(不考虑电阻散热)( )
正确答案
解析
解:气体用活塞封闭,故气体的压强不变.电流表示数增大,则由闭合电路欧姆定律可知,电路中电阻R减小;根据半导体热敏电阻的性质可知,气缸内温度升高,由气体状态方程=c可得,气体体积一定增大,气体对外界做功,故A、B、C正确,故D错误;
故选:ABC.
如图所示,内部横截面积为S的圆筒形绝热容器,封有一定质量的理想气体,开口向上放在硬板上.设活塞质量为m1,现有一质量为m2的橡皮泥从距活塞上表面高为h1处的A点由静止开始下落,碰到活塞后,随活塞一起下降的最大距离为h2,若不计活塞与容器壁的摩擦,求容器内气体内能的最大变化量是多少?
正确答案
解析
解:橡皮泥落到活塞上的速度为V,则有
与活塞相撞时动量守恒:m1V=(m1+m2)V1
气体内能的增加主要是动能转化+外力对气体做功,
所以
V1=
答:气体内能的最大变化量是
根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动,不是液体分子的运动,而是液体分子的运动的间接反映.故A错误.
B、密封在容积不变的容器内的气体,密度不变,温度升高,分子平均动能增大,所以气体压强增大,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大.故B正确.
C、第二类永动机不违反能量守恒定律,不可能制造成功的原因违反了热力学第二定律.故C错误.
D、根据热力学第二定律可知,在外界的影响下热量能够从低温物体传到高温物体.故D错误.
故选B
下面的几种说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映;故A正确;
B、热量可以从低温物体传到高温物体,但要引起其他方面的变化,故B错误;
C、物体放出热量时,若同时外界对物体做功,则温度可以升高,故C错误;
D、大量气体分子对器壁的持续撞击引起了气体对容器壁的压强,故D正确;
故选:AD.
用一个底面积是500cm2、高不小于2cm的圆柱形容器,内装水1kg,可用来估测射到地面上的太阳能.在日光垂直照射5min后,水温升高了2.5℃.试估算在日光直射下地球表面每平方米每秒钟获得的热量.(忽略容器吸收的和散失到周围的热量)
正确答案
解析
解:在日光直射下地球表面每平方米每秒钟获得的热量为A
在5min内吸热Q=Ast
水温度升高有:Q=Cm△t
即:=7.0×104J.m2•s.
即:在日光直射下地球表面每平方米每秒钟获得的热量是7.0×104J.
答:在日光直射下地球表面每平方米每秒钟获得的热量是7.0×104J.
下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、第一类永动机违背了能量守恒定律,所以不可能制成.故A正确;
B、能量耗散过程中能量是守恒的.故B错误;
C、热力学第二定律反映了宏观自然过程的方向性,电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,要消耗电能,不违背了热力学第二定律.故C错误;
D、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性;故D正确.
故选:AD
如图所示,把空的烧瓶放到冰箱冷冻,一小时后取出烧瓶,并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来.对瓶内封闭的气体( )
正确答案
解析
解:由于热水的温度较高,将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球吸收了热水的热量,温度升高,内能增大,体积增大,逐渐膨胀起来对外做功,气球膨胀说明气压增加;
故选:C
一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J的功,同时又从外界吸收了2.4×103J的热量,则在该过程中,气体内能的变化量为______J,气体的分子势能______(填“增加”“减少”或“不变”)
正确答案
解析
解:由题可知:W=-4×103J,Q=2.4×103J,根据热力学第一定律得:
△Q=W+Q=-1.6×103J,即内能减少了1.6×103
体积膨胀,分子距离较大,分子力表现为引力,分子势能随着气体体积的增大而增大.
故答案为:1.6×103,增加
飞机在万米高空飞行时,舱外气温往往在-50℃以下.在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团.气团直径可达几千米,由于气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响.可以忽略.用气团理论解释高空气温很低的原因,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:地面的气团上升到高空的过程中压强减小,气团膨胀,对外做功,W<0.由于气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,可以忽略,即Q=0.根据热力学第一定律△U=W+Q得知,△U<0,内能减小,温度降低.故C正确,ABD错误.
本题选错误的,故选ABD
一定质量的理想气体,经过一个绝热膨胀过程,则此过程中理想气体的( )
正确答案
解析
解:因气体绝热膨胀,故气体对外做功,压强减小,但没有热交换,由热力学第一定律可知,气体内能减小;
而气体不计分子势能,故内能只与温度有关,因内能减小,故温度降低,则可知分子的平均动能减小;
故选:C.
(1)物质是由大量分子组成的,分子直径的数量级一般是______m.能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有______(举一例即可).在两分子间的距离由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡,分子作用力为零)逐渐增大的过程中,分子力的变化情况是______(填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”).
(2)一定质量的理想气体,在保持温度不变的情况下,如果增大气体体积,气体压强将如何变化?请你从分子动理论的观点加以解释.如果在此过程中气体对外界做了900J的功,则此过程中气体是放出热量还是吸收热量?放出或吸收多少热量?(简要说明理由)
正确答案
解析
解:(1)分子直径数量级一般是10-10m,布朗运动说明分子都在永不停息地做无规则运动,当分子间距大于平衡位置时,若间距增大,则分子引力与斥力都在减小,但斥力减小得快,所以体现为引力,则引力越来越大,随着间距增大一定值时,引力与斥力都变小,所以分子力也变小,故分子力先增大后减小.
(2)一定质量的理想气体,在保持温度不变的情况下,如果增大气体体积,气体压强减小;一定质量的气体,温度不变时,分子的平均动能一定,气体体积增大,分子的密集程度减小,所以气体压强减小.一定质量的理想气体,温度不变时,内能不变,根据热力学第一定律,当气体对外做功时,气体一定吸收热量,吸收的热量等于气体外做的功量即900J.
故答案为:10-10m,布朗运动,先增大后减小
气体压强减小,吸热900J
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