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课时跟踪检测(五十一)
热力学定律与能量守恒定律
1.(2021·天津等级考)(多选)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的
空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘
客及剧烈顺簸均能引起车厢振动,上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充
分的热交换,剧烈顾簸时汽缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。若汽缸内
气体视为理想气体,在气体压缩的过程中()
A.上下乘客时,气体的内能不变
B.上下乘客时,气体从外界吸热
C.剧烈颠簸时,外界对气体做功
D.刷烈颠废时,气体的温度不变
解析:选AC上下乘客时汽缸内气体与外界有充分的热交换,即发生等温变化,温度
不变,故气体的内能不变,在体积压缩的过程中,外界对气体做功,故气体向外界放热,A
正确,B错误:剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快,且气体与外界来不及热交换,气体
经历绝热过程,外界对气体做功,气体的温度升高,C正确,D错误。
2.如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活
塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缨慢推压
活寒,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法不正确的是()
隔板
活寒
理想
真空
气体
A.气体自发扩散前后内能相同
B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中,气体对外界做功
D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功
解析:选C抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做功,与外界没有热交换,
因此气体的内能不变,A正确,C错误:气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D正确:
由于气体与外界没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体在被压缩的过程中内能增大,
B正确。
3.(多选)如图所示是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合,压下
阀门K压杆A
打气筒
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,水喷嘴、
按柄B
会自动经导管从喷嘴喷出。储气室气体可视为理想气体,充气和喷水
导管
储气室
过程温度保持不变,则()
A.充气过程中,储气室内气体的内能增大
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能减小
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C.喷水过程中,储气室内气体压强减小
D.喷水过程中,储气室内气体放热
解析:选AC充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体分子
的平均动能不变,气体内能增大,A正确,B错误:喷水过程中,气体体积增大,气体对外
做功,而气体温度不变,则气体内能不变,气体吸热,由pVT=C可知,气体压强减小,C
正确,D错误。
4.(2022湖北高考)一定质量的理想气体由状态a变为状态c,
p
其过程如p-V图中a→c直线段所示,状态b对应该线段的中点。
下列说法正确的是()
2p
A.a→b是等温过程
B.a→b过程中气体吸热
0 Vo 2Vo 3Vo 4Vo V
C.a→c过程中状态b的温度最低
D.a→c过程中外界对气体做正功
解析:选B根据理想气体的状态方程pVT=C,可知a→b气体温度升高,内能增加,
且体积增大,气体对外界做功,则W<0,由热力学第一定律△U=W十Q,可知a→b过程中
气体吸热,A错误,B正确:p-V图像的坐标值的乘积反映气体温度,a状态和C状态的坐
标值的乘积相等,而中间状态的坐标值乘积更大,a→℃过程的温度先升高后降低,且状态b
的温度最高,C错误:a→℃过程气体体积增大,外界对气体做负功,D错误。
5.(2022·全国之卷)(多选)一定量的理想气体从状态a经状态b变化
到状态ε,其过程如TV图上的两条线段所示。则气体在)
A.状态a处压强大于状态c处的压强
B.由a变化到b的过程中,气体对外做功
C.由b变化到c的过程中,气体的压强不变
D.由a变化到b的过程中,气体从外界吸热
E.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
解析:选ABD根据理想气体状态方程可知T=pCV,即TV图像的斜率为pC,故有
Pa=PP,故A正确,C错误:理想气体由a变化到b的过程中,国体积增大,则气体对外
做功,故B正确:理想气体由a变化到b的过程中,温度升高,则内能增大,由热力学第一
定律有△U=Q十W,而△U>0,W0,则有△U=Q一叫,可得Q>0,Q△U,即气体从外界吸
热,且从外界吸收的热量大于其增加的内能,故D正确,E错误。
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