内容正文:
专题六 热学
1.关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )
A.分子直径的数量级为10-15 m
B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力
C.某气体密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该气体分子之间的平均距离为
D.气体体积是指所有气体分子的体积之和
2.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上,如图所示。小罐倒扣在身体上后,在罐中气体逐渐冷却的过程中,罐中气体质量和体积均可视为不变。若罐中气体可视为理想气体,下列说法正确的是( )
A.罐中气体的压强不变
B.罐中气体的内能不变
C.罐中气体分子的平均动能不变
D.罐中单位体积内气体分子数不变
3.下列说法错误的是( )
A.液晶是一种特殊的化合物,光学性质具有各向异性
B.非晶体没有规则的几何形状,但有确定的熔点
C.液体浸润固体是由于附着层分子间的距离比液体内部小
D.在完全失重状态下,一固定容器中装有能浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中的液体将会沿器壁流散
4.(多选)如图所示,某一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡,每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压缩。假设在压缩过程中,气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是( )
A.压缩后气泡内气体的压强变大
B.压缩过程气泡内气体对外做正功
C.压缩过程气泡内气体吸收热量
D.压缩过程气泡内气体的内能不变
5.如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa。下列说法正确的是( )
A.气体在状态A的温度为200 K
B.气体在状态C的压强为3×105 Pa
C.从状态A到状态B的过程中,气体的压强越来越大
D.从状态B到状态C的过程中,气体的内能保持不变
6.(多选)如图所示为卡诺逆循环过程(制冷机)的p-V图像,该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成,全过程以理想气体为工作物质,工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程,脱离热源后的过程为绝热过程。图中虚线T1、T2为两条等温线。下列说法中正确的是( )
A.一个循环过程中,外界对气体做的功大于气体对外界做的功
B.a→b过程气体压强减小只是由于单位体积内分子数减少导致的
C.a→b过程气体对外界做的功等于c→d过程外界对气体做的功
D.d→a过程气体向外界释放的热量等于b→c过程从低温热源吸收的热量
7.(多选)如图所示,一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为V1=750 cm3的左右两部分。面积为S=100 cm2的绝热活塞B被锁定,隔板A的左侧为真空,右侧中一定质量的理想气体处于温度T1=300 K、压强p1=2.04×105 Pa的状态1。抽取隔板A,右侧的气体就会扩散到左侧,最终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止。当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),电阻丝C放出89.3 J的热量时气体达到温度T2=350 K的状态3。已知大气压强p0=1.01×105 Pa,隔板厚度不计,下列说法正确的是( )
A.气体从状态1到状态2是不可逆过程,分子平均动能减小
B.水平恒力F的大小为10 N
C.状态3气体的体积为1 750 cm3
D.气体从状态1到状态3内能增加63.8 J
专题六 热学
针对训练
1.C 分子直径的数量级为10-10 m,A错误;压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因,气体分子间距离大于10r0,分子间的相互作用力几乎为零,B错误;设气体分子之间的平均距离为d,1 mol气体分子占据的体积为NAd3=,可得d=,C正确;气体体积是指所有气体分子占据的体积之和,不是所有气体分子的体积之和,D错误。
2.D 罐中气体质量和体积均可视为不变,根据=C可知,气体逐渐冷却的过程中,压强逐渐减小,内能降低,平均动能减小,由于气体质量和体积均可视为不变,则罐中单位体积内气体分子数不变。故选D。
3.B 液晶是一种特殊的化合物,光学性质具有各向异性,A正确,不符合题意;非晶体没有确定的熔化温度,B错误,符合题意;附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润,C正确,不符合题意;在完全失重状态下,一固定容器中装有能浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中的液体将会沿器壁流散,D正确,不符合题意。
4.AD 由理想气体状态方程=C可知,压缩过程中气泡内气体温度保持不变,体积变小,则气泡内气体的压强变大,故A正确;压缩过程气泡内气体对外做负功,故B错误;压缩过程中气泡内气体温度保持不变,则ΔU=0,体积变小,则W>0,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知Q<0,压缩过程气泡内气体放出热量,故C错误,D正确。
5.A 从状态A到状态B过程中,气体的体积与热力学温度成正比,所以气体发生等压变化,压强保持不变,即pA=pB=1.5×105 Pa,根据盖—吕萨克定律得=,代入数据解得TA=200 K,故A正确,C错误;从状态B到状态C过程中,气体发生等容变化,根据查理定律得=,代入数据解得pC=2×105 Pa,故B错误;从状态B到状态C的过程中,气体温度升高,内能增加,故D错误。
6.AC 根据p-V图像与横轴围成的面积表示做功可知,c→d→a外界对气体做的功大于a→b→c气体对外界做的功,故一个循环过程中,外界对气体做的功大于气体对外界做的功,故A正确;如图所示,由理想气体状态方程可得=,由图像可以看出p1V1>p2V2,所以T1>T2,即a→b过程气体压强减小是由于单位体积内分子数减少和温度降低导致的,故B错误;因为两个过程是绝热过程,由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,a→b过程气体对外做的功等于c→d过程外界对气体做的功,故C正确;等温过程内能变化为零,则由ΔU=W+Q可知|W|=|Q|,由图像可知d→a过程外界对气体做的功大于b→c过程气体对外做的功,所以d→a过程向外界释放的热量大于b→c过程从低温热源吸收的热量,故D错误。
7.BCD 根据热力学第二定律可知,气体从状态1到状态2是不可逆过程,由于隔板A的左侧为真空,可知气体从状态1到状态2,气体不做功,又没有发生热传递,所以气体的内能不变,气体的温度不变,分子平均动能不变,故A错误;气体从状态1到状态2发生等温变化,则有p1V1=p2·2V1,解得状态2气体的压强为p2==1.02×105 Pa,解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止,以活塞B为研究对象,根据受力平衡可得p2S=p0S+F,解得F=(p2-p0)S=(1.02×105-1.01×105)×100×10-4 N=10 N,故B正确;当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),使气体达到温度T2=350 K的状态3,可知气体做等压变化,则有=,可得状态3气体的体积为V3=·2V1=×2×750 cm3=1 750 cm3,故C正确;该过程气体对外做功为W=p2ΔV=p2(V3-2V1)=1.02×105×(1 750-2×750)×10-6 J=25.5 J,根据热力学第一定律可得ΔU=-W+Q=63.8 J,故D正确。
2 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$