1、热点二热力学定律、内能与气体实验定律的组合1热力学定律2牢记以下的几个结论:(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体;(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的,压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密度有关;(3)做功和热传递都可以改变物体的内能,理想气体的内能只与温度有关;(4)温度变化时,意味着物体内分子的平均动能随之变化,并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化3(1)关于分子、内能和温度,下列说法中正确的是_(双选,填正确答案标号)A分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能也越小B不同分子的直径一般不同,但数量级基本一致C用打气筒向篮球充气时需用力,说明气体分
2、子间有斥力D温度升高,物体的内能却不一定增大图61310(2)如图61310所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体活塞的质量为m,横截面积为S,此时活塞处于平衡状态,气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体,在气体吸收热量Q的过程中,气体对活塞做功的大小为W.已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸间的摩擦求气体的压强;求加热过程中气体的内能增加量;现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来的位置,求此时气体的温度解析(1)若取两分子相距无穷远时的分子势能为零,则当两分子间距离大于r0时,分子力表现为引力,分
3、子势能随间距的减小而减小(此时分子力做正功)当分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,分子势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功),故A错误;不同分子直径一般不同,但数量级基本一致,B正确;用打气筒向篮球充气时需用力,是由于篮球内气体压强在增大,不能说明分子间有斥力,C错误;物体的内能取决于温度、体积及物体的质量等,温度升高,内能不一定增大,D正确(2)由力的平衡可知,气体的压强p1p0由热力学第一定律可知,加热过程中气体的内能增加量UQW末状态气体的压强p2p0由于气体的初始状态和末状态体积相同,由查理定律可得:T2T1答案(1)BD(2)p0QWT14(2014大连市一模)(1)关于热现
4、象和热学规律,下列说法中正确的是_(双选,填正确选项符号)A甲物体自发传递热量给乙物体,说明甲物体的内能比乙物体的多B煤、石油、天然气等能源所储存的能量最初来源可追溯到太阳能C当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时,分子力先减小后增大,则分子势能也先减小后增大D压缩气体,对其做2.0105 J的功,同时气体向外界放出1.5105 J的热量,则气体的内能增加了0.5105 J图61311(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内,如图61311所示,气缸竖直放置,活塞的质量为1 kg,横截面积S5 cm2,活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接,弹簧的自然长度l010 c
5、m、劲度系数k100 N/m,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气开始时弹簧为原长,环境温度为27 ,对气缸内气体缓慢加热,活塞上升了5 cm,大气压强p01.0105 Pa,g10 m/s2,求:最后气缸内气体的温度;保持气缸内气体满足问中的温度,使整个装置竖直向上做匀加速运动,达到稳定状态时发现弹簧又恢复了原长,则整个装置的加速度为多少?解析(2)对封闭气体分析p1p01.2105 Pap2p01.3105 Pa由理想气体状态方程得T2487.5 K由玻意耳定律p2V2p3V3得p31.95105 Pa对活塞据牛顿第二定律p3Smgp0Sma得a37.5 m/s2答案(1)BD(2)487.5 K37.5 m/s2