时间:2018-10-01 01:00:09
1、计算题 （9分）如图所示，A、B气缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成．原来阀门关闭，A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气．B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．（假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略，环境温度不变）求：
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．
参考答案：①
②放热
本题解析：
设活塞移动的距离为
，平衡后B中气体压强为P，由于平衡时，有：
且装置导热，故为等温变化，根据玻意耳定律有：
两式联立解得：
，
气体放热，由于装置导热故T不变，而体积减小，活塞对B气体做功，根据热力学第一定律：
由于
，
所以
，气体放热。
考点：本题考查气体方程和热力学第一定律。
本题难度：一般
2、选择题 （6分）如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是：
A．气体分子平均动能不变
B．气体内能减少
C．气体吸收热量
D．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现
E．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
参考答案：ACE
本题解析：活塞缓慢地向右移动的过程中，气体的温度始终和环境的温度相同，所以气体的内能不变，气体分子平均动能不变A正确，B错误；气体的内能不变，却对外做功，有热力学第一定律可以知道，气体一定吸收热量，C正确， D错误；气体是从外界环境中吸收热，全部用来对外做功，但对外界有一定影响，此过程不违反热力学第二定律，E正确。
本题难度：一般
3、选择题 一定质量的理想气体吸热膨胀，并保持压强不变，则以下说法正确的是（ ）
A．它的温度可能不变
B．它吸收的热量等于内能的变化量
C．它吸收的热量大于内能的变化量
D．它的内能可能不变
参考答案：A、D气体等压膨胀，由PVT=c得知，气体的温度升高，内能增大．故A、D错误．
B、C气体膨胀，对外做功，内能增大，根据热力学第一定律△U=W+Q，分析得知气体吸收的热量大于内能的变化量．故B错误，C正确．
故选C
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 关于物体内能的变化，以下说法正确的是（?）
A．物体吸收热量，内能一定增加
B．物体对外做功，内能一定减少
C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
参考答案：C
本题解析：在选项A中，物体吸收热量，Q＞0，但不知道做功情况，不能确定内能如何变化；在选项B中，不能确定吸放热情况，所以也不能确定内能变化情况.在选项C中，物体吸收热量，Q＞0，对外做功W＜0，若Q和W在数量上相等，则ΔE=0，即内能不变.在选项D中，物体放出热量，Q＜0，物体对外做功W＜0，ΔE=W+Q＜0，所以内能一定减少.综上所述，应选C.
本题难度：简单
5、计算题 一定质量的理想气体从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6.0×105 J的功，问
（1）理想气体的内能如何变化？
（2）这部分理想气体的压强如何变化？(回答“增大”、“减小”或“不变”)
（3）若这种气体的摩尔质量是32g/mol，则0.48 g该种气体内包含有多少个分子？(阿伏加德罗常数取6.02×1023mol－1，结果保留两位有效数字)
参考答案：解：（1）根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得ΔU＝－6.0×105＋4.2×105＝－1.8×105 J，所以内能减少1.8×105 J
（2）理想气体气体内能减小，温度一定降低，又由于气体对外做功，气体体积增大，根据理想气体状态方程
＝C可得气体压强一定减小
（3）气体所含的分子数为n＝
×6.02×1023＝9.0×1021个
本题解析：
本题难度：一般