内容正文:
第三章 热力学基础
第二节 热力学第一定律
第三节 能量守恒定律
A级 抓基础
1.固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的理想气体,气体分子之间的相互作用可以忽略.假设气缸的导热性能很好,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( )
A.气体对外界做功,气体内能减小[来源:学§科§网Z§X§X§K]
B.气体对外界做功,气体内能不变
C.外界对气体做功,气体内能不变
D.气体向外界放热,气体内能不变
解析:用力F缓慢拉活塞时,气体膨胀,对外做功,但由于气缸的导热性能很好,环境温度又不变,气缸会从外界吸收热量而保持与环境温度相同,因而气体的内能不变,故B选项正确.
答案:B
2.在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门,冰箱正常工作,过一段时间房间内的温度将( )
A.降低
B.升高
C.不变
D.无法确定
解析:取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统,外界消耗电能,对系统做功,系统总内能增加.
答案:B
3.如图所示是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的( )
A.温度升高,内能增加600 J
B.温度升高,内能减少200 J
C.温度降低,内能增加600 J
D.温度降低,内能减少200 J
解析:对一定质量的气体,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,ΔU=800 J+(-200 J)=600 J,ΔU为正表示内能增加了600 J,对气体来说,分子间距较大,分子势能为零,内能等于所有分子动能的和,内能增加,气体分子的平均动能增加,温度升高,选项A正确.
答案:A
4.对于一个大气压下100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中,下列说法正确的是( )
A.水的内能增加,对外界做功,一定是吸热
B.水的内能不变,对外界做功,从外界吸热
C.水的内能减少,对外界不做功,向外界放热
D.水的内能增加,对外界做功,向外界放热
解析:水变成水蒸气的过程是吸热的过程,又因气体膨胀对外界做功,分子间距增大,分子势能增加,由此判断可知A对.
答案:A
5.(2015·北京卷)下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减小
B.物体对外做功,其内能一定减小
C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加
D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变
解析:由热力学第一定律ΔU=W+Q知做功和热传递是改变内能的两方式则A、B错误;物体放出热量,Q<0,同时对外做功,W<0,则ΔU<0,故内能一定减少,故D错误;物体吸收热量,同时对外做功W,如二者相等,则内能可能不变,若Q>W,则内能增加,若W>Q,则内能减少,故C正确.
答案:C[来源:Z.xx.k.Com]
6.如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量.
[来源:学。科。网]
解析:等压变化,,对外做的功W=p(VB-VA),根据热力学第一定律ΔU=Q-W,解得ΔU=5.0×102 J.=
答案:5.0×102 J
B级 提能力
7.某地出租车常以天然气作为燃料.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)( )
A.压强增大,内能减小
B.吸收热量,内能增大
C.压强减小,分子平均动能增大
D.对外做功,分子平均动能减小
解析:温度是分子平均动能的宏观标志,故天然气的温度升高过程中,分子平均动能增大,又天然气可视为理想气体,不需要考虑分子势能,而气体质量不变,气罐内天然气分子数不变,所以气体分子总动能增大,故内能增大,A、D项错;由热力学第一定律可知,气体体积不变,内能增大,则一定从外界吸收热量,B项对;天然气体积不变,随温度升高,气体压强增大,C项错.
答案:B
8.先把空的锥形瓶放到冰箱冷冻,1小时后取出锥形瓶,并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上,然后将锥形瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图所示.此时锥形瓶里的气体( )
A.吸收热量,内能减小,对外做功
B.吸收热量,内能增大,对外做功
C.吸收热量,内能增大,外界对气体做功
D.放出热量,内能增大,对外做功
解析:由于热水的温度较高,将锥形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.
答案:B
9.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )
A.内能减小,吸收热量
B.内能减小,外界对其做功
C.内能增大,放出热量
D.内能增大,对外界做功
解析:因不计分子势能