时间:2018-03-18 10:24:52
1、选择题 如图所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态。现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是_______．
A．气体A吸热，内能增加
B．气体B吸热，对外做功，内能不变
C．气体A分子的平均动能增大
D．气体A和气体B内每个分子的动能都增大
E．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少
参考答案：ACE
本题解析：气体A进行等容变化，则W=0，根据△U=W+Q可知气体A 吸收热量，内能增加，温度升高，气体A分子的平均动能变大，但是不是每个分子的动能都是增加的，选项A C正确，D 错误；因为中间是导热隔板，所以气体B吸收热量，温度升高，内能增加；由因为压强不变，故体积变大，气体对外做功，选项B 错误；气体B的压强不变，但是体积增大，所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少，选项E正确。
本题难度：一般
2、选择题 第二类永动机不可能制成，是因为
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 （1）气体膨胀对外做100J的功，同时从外界吸收120J的热量，则这个过程气体的内能______（填“增加”或“减少”）______J．在任何自然过程中，一个孤立系统的熵是______（填“增加”、“减少”或“不变”）的．
（2）如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B．在此过程中，气体分子平均速率的变化情况是______．
（3）密闭容器内充满100℃的水的饱和蒸汽，此时容器内压强为1标准大气压，若保持温度不变，使其体积变为原来的一半，此时容器内水蒸汽的压强等于______标准大气压．
参考答案：（1）由题意，W=-100J，Q=120J
根据热力学第一定律得：△U=W+Q得，△U=20J
∵△U＞0
∴这个过程气体的内能增加20J．
在任何自然过程中，一个孤立系统的熵是增加．
（2）根据气态方程PVT=c得知：T与PV成正比，气体由状态A沿直线AB变化到状态B，由图看出，PV先增大后减小，则温度T先升高后降低，则分子平均动能先增大后减小，分子平均速率也先增大后减小．
（3）若保持温度不变，使其体积变为原来的一半，此时容器内水蒸汽的压强不变，仍等于1标准大气压．
故答案为：
（1）增加，20，增加；
（2）先增大后减小．
（3）1
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 2、一定质量的气体，气体受热膨胀对外界做了2.0×105J功，同时它的内能增加了1.0×105J，气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？
参考答案：3.0×105J
本题解析：ΔU="W+Q"
Q=ΔU-W=1.0×105J-(-2.0×105J)
=3.0×105J
吸收热量
本题考查热力学第一定律，改变内能的两种形式：做功和热传递
本题难度：简单
5、计算题 （8分）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
，开始时内部封闭气体的压强为
。经过太阳曝晒，气体温度由
升至
。
（1）求此时气体的压强。
（2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到。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。
参考答案：（1）
（2）吸热。因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，二剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热。
本题解析：（1）设升温后气体的压强为
，由查理定律得
?①?②
（2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为
，由玻意耳定律得
?③
联立②③式得
?④
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为
，由题意得
?⑤
联立④⑤式得
?⑥
吸热。因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，二剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热。
本题难度：一般