1、第十章 热力学定律课前预习作业课堂检测作业课时16 热力学第一定律 能量守恒定律课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1在热力学第一定律的表达式 UWQ 中，关于 U、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是()A外界对物体做功时 W 为正，吸热时 Q 为负，内能增加时，U为正B物体对外界做功时 W 为负，吸热时 Q 为正，内能增加时，U为负C物体对外界做功时 W 为负，吸热时 Q 为正，内能增加时，U为正D外界对物体做功时 W 为负，吸热时 Q 为负，内能增加时，U为负C解析：外界对物体做功时 W 为正，反之为负；吸热时 Q 为正，反之为负；内能增加时 U 为正，反之为负故选项 C
2、正确2第一类永动机是不可能制成的，这是因为()A不符合机械能守恒定律B做功产生的热量不符合热功当量C违背了热力学第一定律D找不到合适的材料和合理的设计方案C解析：第一类永动机违背了热力学第一定律，所以是不可能制成的故选项 C 正确3气体膨胀对外做功 100 J，同时从外界吸收了 120 J 的热量，它的内能的变化可能是()A减小 20 J B增大 20 JC减小 220 J D增大 220 JB解析：研究对象为气体依符号规则，对外做功 W100 J，吸收热量 Q120 J由热力学第一定律有UWQ100 J120 J20 J.U0，说明气体的内能增加4(多选)下列说法正确的是()A布朗运动虽然不
3、是液体分子的运动，但是它说明液体分子永不停息地做无规则运动B给自行车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中分子间斥力逐渐增大，引力逐渐减小的缘故C一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中，既不吸热，也不放热D非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体AD二、非选择题5(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强 p 和体积V 关系的是.B(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了 24 kJ 的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶内空气的质量保持不变，且放出了 5 kJ 的热量在上述两
4、个过程中，空气的内能共减小kJ，空气(选填“吸收”或“放出”)的总热量为kJ.5解析：(1)根据玻意耳定律 pVC，故选项 B 正确(2)将空气压缩装入气瓶的过程中，温度不变，所以内能不变，潜水员背着气瓶潜入海底的过程中，放出 5 kJ 的热量，则 U5 kJ.故两过程减小的空气内能为 5 kJ，在这两个过程中，由热力学第一定律得 UWQ，QUW(524)kJ29 kJ，“”说明放出热量放出296在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g 的水由液态变成同温度的水汽，其体积由 1.043 cm3变为 1 676 cm3.已知水的汽化热为 2 263.8 J/g.求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功
5、 W；(2)气体吸收的热量 Q；(3)气体增加的内能 U.答案：(1)169.7 J(2)2 263.8 J(3)2 094.1 J解析：取 1 g 水为研究系统，1 g 沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有 UQ 吸(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：Wp(V2V1)1.013105(1 6761.043)106 J169.7 J.(2)气体吸热：QmL12 263.8 J2 263.8 J.(3)根据热力学第一定律：UQW2 263.8 J(169.7)J2 094.1 J基础训练课堂检测作业一、单项选择题1至今为止，第一类永动机从来没有成功过，
6、其原因是()A机械制造的技术没有过关B违反了牛顿运动定律C违反了电荷守恒定律D违反了能量守恒定律D解析：第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量的转化和守恒定律2一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了 8104 J 的功，气体的内能减少了 1.2105 J，则下列各式中正确的是()AW8104 J,U1.2105 J，Q4104 JBW8104 J,U1.2105 J，Q2105 JCW8104 J,U1.2105 J，Q2104 JDW8104 J,U1.2105 J，Q4104 JB解析：因为外界对气体做功，W 取正值，即 W8104 J；内能减少，U 取负值，即 U1.2105 J；根
7、据热力学第一定律 UWQ，可知 QUW1.2105 J8104 J2105 J，即 B 选项正确二、多项选择题3.导热汽缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在把沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低汽缸外部环境温度，则()BCA气体压强增大，内能可能不变B外界对气体做功，气体温度降低C气体体积减小，压强增大，内能一定减小D外界对气体做功，气体内能一定增加解析：由平衡条件知活塞受到的沙桶拉力减小，其他力如活塞重力、大气压力不变，则气体压强增大、体积减小，外界对气体做功，由于环境温度缓慢降低，则气体内能减少，由 UWQ 知
8、Q0，即向外放热4据报报道：天津一小男孩睡觉时，将压在臀部下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤请你运用学过的热学知识判断下列说法正确的是()A焐炸是因为打火机内丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸B焐炸的过程符合热力学第一定律C报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理D爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤ABD解析：丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤5.如图所示，一定质量的理想气体由 a 状态变化到 b 状态，下列说法正确的有()A外界对气体做功B气体对外界做功C气体向外界放热D气体从外界吸热BD解析
9、：由图可看出从 a 到 b 气体体积增大温度升高，内能增大，气体对外界做功，气体从外界吸收热量，故选 BD.三、非选择题6爆米花酥脆可口、老少皆宜，是许多人喜爱的休闲零食如图为高压爆米花的装置原理图，玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温高压气体，当打开容器盖后，“砰”的一声气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花设当地温度为 t127，大气压为 p0，已知密闭容器打开前的气体压强达到 4p0.试分析：(1)将容器内的气体看作理想气体，求容器内气体的温度(2)假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功 15 kJ，并向外释放了 20 kJ 的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？答案：(1)927 (2)减少 35 kJ解析：(1)根据查理定律：p1T1p2T2p1p0，T1300 K，p24p0.解得：T21 200 K，则 t2927.(2)由热力学第一定律 UQW得 U20 kJ15 kJ35 kJ，故内能减少了 35 kJ.谢谢观赏！Thanks!
