时间:2019-07-02 23:49:58
1、填空题 (4分)如图气缸放置在水平地面上,缸内封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,外界大气压强为p0,气缸内电热丝热功率为P,测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h,气缸向外界放出热量为Q,不计活塞与气缸之间的摩擦,则在时间t内缸内气体内能的变化量为?;
参考答案:Pt-p0Sh-Q
本题解析:电热丝对气体做功为Pt,同时气体膨胀,对外做功为p0Sh,即对气体做的总功为:Pt-p0Sh,根据热力学第一定律可知,在时间t内缸内气体内能的变化量为:ΔU=Pt-p0Sh-Q。
本题难度:简单
2、选择题 关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是
[? ]
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1 J,并向外界释放了2 J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
(3)已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1-αH),其中常数α>0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
参考答案:解:(1)设锅内气体分子数为n
(2)根据热力学第一定律得:ΔU=W+Q=-3 J
锅内气体内能减少,减少了3 J
(3)由P=P0(1-αH)(其中α>0)知,随着海拔高度的增加,大气压强减小
由知,随着海拔高度的增加,阀门被顶起时锅内气体压强减小
根据查理定律得:
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,两上相通的容器P、Q间装有阀门K、P充满气体,Q内为真空,整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则( ? )
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 物体的内能增加了20J,则 ( )
A.一定是外界对物体做了20J的功
B.一定是物体吸收了20J的热量
C.可能是外界对物体做了20J的功,也可能是物体吸收了20J的热量
D.可能是物体吸收热量的同时外界对物体做了功,且热量和功共20J
参考答案:CD
本题解析:根据改变物体内能的两种方式是等效的原理可知,物体内能的增加、减少,并不能肯定归于做功或热传递,除非事先己知.正确选项为C、D.
本题难度:简单