内容正文:
第3讲 热力学定律
一、 单项选择题
1.关于温度、热量、功、内能,以下说法中正确的是( )
A.同一物体温度高时,含有的热量多
B.物体的内能越大,含有的热量就越多,温度也越高
C.外界对系统做功W,则内能增加W
D.热量不能自发地从温度低的物体传给温度高的物体
2.下列说法中正确的是( )
A.第二类永动机不可能制造成功的原因是能量不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一个物体转移到另一物体,或从一种形式转化为另一种形式
B.热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性
C.第一类永动机可能被制造出
D.摩擦力做功的过程,必定有机械能转化为内能
3.某理想气体(分子力不计),体积由V膨胀到V′.如果压强不变,对外做功大小为W1,传递热量的值为Q1,内能变化为ΔU1;如果温度不变,对外做功大小为W2,传递热量的值为Q2,内能变化为ΔU2,则( )
A.W1>W2,Q1<Q2,ΔU1>ΔU2
B.W1>W2,Q1>Q2,ΔU1>ΔU2
C.W1<W2,Q1=Q2,ΔU1>ΔU2
D.W1=W2,Q1>Q2,ΔU1>ΔU2
4.(2023·惠州一中)在铜制活塞上放置少量易燃物,将金属筒套在活塞上迅速下压,可点燃易燃物.则迅速下压过程中,关于金属筒内的封闭气体,下列说法中正确的是( )
A.分子平均动能变小
B.每个气体分子速率都增大
C.从外界吸热,气体内能增加
D.分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增加
5.如图是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B,打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,下列说法中正确的是( )
A.充气过程中,储气室内气体内能不变
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大
C.喷水过程中,储气室内气体吸热
D.喷水过程中,储气室内气体压强不变
6.(2023·仲元中学)如图所示,圆柱形汽缸开口向上,活塞和汽缸中间的固定隔板将汽缸分为两个体积相等的气室,分别密封等质量的同种气体甲、乙.已知汽缸、活塞绝热,隔板导热性强,活塞与汽缸壁间无摩擦,活塞处于静止状态.将一重物放在活塞上,一段时间后活塞再次平衡.则( )
A.活塞再次平衡过程中,甲气体吸热
B.活塞再次平衡后,甲的压强比乙大
C.活塞再次平衡过程中,甲内能减小
D.活塞再次平衡后,甲内能比乙小
7.(2023·广雅中学)某一质量的理想气体从状态a开始经历ab、bc、cd、da四个过程回到状态a,其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示,cd的延长线经过坐标原点O,ab、bc分别与横轴、纵轴平行,e是Ob与da的交点,下列说法正确的是( )
A.气体从状态d到状态a,压强增大
B.气体从状态b到状态c,气体对外做功,同时吸热
C.气体从状态a到状态b过程中吸热
D.气体从状态c到状态d,等容变化
二、 多项选择题
8.下列说法中正确的是( )
A.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功可以改变其内能
C.理想气体等压膨胀过程一定放热
D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
9.(2022·山东卷改编)如图所示,有一内壁光滑的绝热汽缸,用绝热活塞封闭某一质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动90°过程中,缸内气体( )
A.内能增加,外界对气体做正功
B.内能减小,分子热运动的平均速率减小
C.温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D.温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
10.(2022·全国乙卷改编)某一质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如T-V图上的两条线段所示,则气体在( )
A.状态a处的压强大于状态c处的压强
B.由a变化到b的过程中,外界对气体做功
C.由a变化到b的过程中,气体从外界吸热
D.由a变化到b的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能
三、 非选择题
11.如图所示,圆柱形汽缸竖直放置,质量m=2.0 kg,横截面积S=1.0×10-3 m2的活塞封闭某理想气体,活塞与汽缸壁封闭性较强,不计摩擦,不计活塞和汽缸的厚度.开始时活塞距汽缸底距离h1=0.50 m,此时温度T1=300 K.给汽缸缓慢加热至T2,活塞上升到距离汽缸底h2=0.80 m处,同时缸内气体内能增加250 J,已知外界大气压p0=1.0×105 Pa,取g=10 m/s2.求:
(1) 缸内气体加热后的温度T2.
(2) 此过程中缸内气体吸收的热量Q.
答案与解析
第3讲 热力学定律
1. D 解析:热量是过程量,在吸热、放热过程中发生转移,不能说物体含有多少热量,故A、B项错误;在绝热过程中ΔU=W,故C项错误;由热力第二定律得D项正确.
2.