1、第十四章热学第3讲热力学定律与能量守恒一、 单项选择题1. 下列说法中正确的是()A. 物体温度越高,每个分子的动能也越大B. 布朗运动就是液体分子的运动C. 一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变D. 热量不可能从低温物体传递给高温物体2. 如图所示为一定质量的理想气体的pV图象,若使气体从图中的状态A变化到状态B,则()A. 气体内能减少,并放出热量B. 气体内能减少,并吸收热量C. 气体内能增加,并放出热量D. 气体内能增加,并吸收热量3. (2012梅州模拟)中国科学院院士叶笃正在大气动力学、大气环流等领域成就卓著,获得国家最高科学技术奖,大气气流的升降运动会造成不同高度的温
2、度变化,致使气象万变,万米高空的气温往往在-50 以下,在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团,气团直径可达几千米,由于气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,可以忽略.用气团理论解释高空气温很低的原因,是因为地面的气团上升到高空的过程中()A. 剧烈膨胀,同时大量对外放热,使周围温度降低B. 剧烈收缩,同时从周围吸收大量热量,使周围温度降低C. 剧烈膨胀,气团对外做功,内能大量减少导致温度降低D. 剧烈收缩,外界对气团做功,故周围温度降低4. 某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动,他们提出了下列四个设想方案,从理论上讲可行的是()A. 制作
3、一个装置从海水中吸收内能全部用来做功B. 制作一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下C. 汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝D. 将房屋顶盖上太阳能板,可直接用太阳能来解决照明和热水问题二、 双项选择题5. (2012汕头一模)下列说法中正确的是()A. 肥皂水的水面能托住小的硬币主要与液体的表面张力有关B. 酒香不怕巷子深与分子热运动有关C. 密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程外界对其做功,瓶内空气内能增加D. 空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性6. 如图所示,绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质
4、量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体),初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是()A. 初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B. 系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时小C. 松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气D. 松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小7. 一个带活塞的汽缸内密封一定量的气体,已知气体的温度随其内能的增大而升高,则()A. 当温度升高时,气体一定吸热B. 当温度升高时,气体一定被压缩C. 压缩气体,同时气体向外界放热,其温度可能不变D.
5、 压缩气体,同时气体从外界吸热,其温度必定升高8. 如图所示的实验装置,把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部,快速压下活塞时,棉花燃烧起来,此实验说明()A. 做功使玻璃筒内气体热量增加B. 热传递不能改变物体的内能C. 做功改变了玻璃筒内气体的内能D. 热传递改变了玻璃筒内棉花的内能9. 一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,压强随体积变化的关系如下图,这个过程()A. 气体的密度一直变小B. 气体的温度一直降低C. 气体一直对外界做功D. 气体一直向外界放热三、 非选择题10. 质量一定的某种物质,在压强不变的条件下,在液态与气态(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)
6、变化关系如图所示.单位时间所吸收的热量可看做不变.(1) 下列说法中不正确的是. A. 在区间,物质的内能不变B. 在区间,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大C. 在区间,物质的温度不变D. 在区间,物质分子的平均动能随着时间的增加而增大(2) 在区间,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高(填“变快”、“变慢”或“快慢不变”).请说明理由. 11. 汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时,气体体积膨胀推动活塞对外做功.已知在某次对外做功的过程中汽油燃烧释放的化学能为1103 J,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5102 J,则:(1) 该内燃机对外所做的功为多少?(2) 该内燃机的效率
7、为多少?(3) 随着科技的进步,不断设法减小热量损失,则内燃机的效率不断提高,效率有可能达到100%吗?为什么?12. 一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳暴晒,气体温度由T0=300 K升至T=350 K.(1) 求此时气体的压强.(2) 保持T=350 K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因.(已知对任意理想气体,有公式=R,其中m为质量,为气体的摩尔质量,R为一固定常数)第3讲热力学定律与能量守恒1.
8、C2. D3. C4. D5. AB6. CD7. CD8. CD9. AC10. (1) A(2) 变快根据热力学第一定律U=Q+W和理想气体的状态方程=C.可知,在吸收相同的热量Q时,压强不变的条件下,V增加,W0,U1=Q-|W|;体积不变的条件下W=0,U2=Q;所以U1U2,体积不变的条件下温度升高变快.11. (1) 根据热机原理,得W=Q1-Q2=1103 J-2.5102 J=7.5102 J.(2) 根据热机的热效率的定义,得=100%=75%.(3) 效率不可能达到100%,因为无论如何,我们不可能把热量损失减小至零.12. (1) =,解得p=p0.(2) 根据=R,得=.根据W+Q=U,因为T不变,所以U=0.因为体积膨胀,所以W为负,所以Q为正,剩余气体吸热.