《热力学第一定律》同步练习4.doc

第二节热力学第一定律1关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是()A物体的温度改变时，其内能必定改变B物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变D若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错答案：B2一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功1.0104 J，则该理想气体的()A温度降低，密度增大B温度降低，密度减小C温度升高，密度增大D温度升高，密度减小解析：由 UWQ可得理想气体内能变化U1.0104 J2.5104 J1.5104 J 0，故温度升高，A、B两项均错因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由可知密度变小，故C项错误，D项正确答案：D3密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)()A内能增大，放出热量B内能减小，吸收热量C内能增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功解析：不计分子势能时瓶内空气的内能只与其温度有关，温度降低时其内能减小塑料瓶变扁时瓶内空气体积减小，外界对其做功再由热力学第一定律知此过程中瓶内空气要放出热量，故只有D正确答案：D4如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降的过程中，筒内空气的体积减小，则筒内空气()A从外界吸热B内能增大C向外界放热 D内能减小解析：筒缓慢下降过程是等温过程，气体体积减小，外界对气体做正功，W为正，又因为不计气体分子间的相互作用，气体内能仅由温度决定，温度不变，U0，由热力学第一定律WQU，知QUW，因此，Q为负值，即向外界放热故C正确答案：C5固定的气缸内由活塞封闭着一定量的理想气体，活塞在拉力F作用下缓慢地向右移动，如下图所示假设气缸壁和活塞都是不导热的材料制成，在拉动活塞的过程中，则下列说法正确的是()A气体对外做功，气体内能减小B外力F做正功，气体内能增加C气体温度升高、压强减小D每个气体分子的动能都减小解析：气体的体积增大，所以气体对外做功，而气缸壁和活塞都是绝热的，所以气体的内能减小，A正确答案：A6给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，车胎内气体温度不变，不计分子势能，则车胎内气体()A从外界吸热B对外界做负功C分子平均动能减少D内能增加解析：车胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程不计分子势能，温度不变，分子平均动能和内能不变体积增大气体对外界做正功根据热力学第一定律知气体一定从外界吸热，A正确答案： A7(双选)一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的pV图象上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是()A由a状态至b状态过程中，气体放出热量，内能不变B由b状态至c状态过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变Cc状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大Db状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等解析：由a到b的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量；由b到c的过程中，是等压变化，体积增大，温度升高，内能增加，而体积增大，所以气体对外界做功，应该吸收热量，虽然压强不变，但是气体分子热运动变得剧烈，碰撞次数改变，综上所述，选项A、D正确答案：AD8(2012广东卷)景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中()A气体温度升高，压强不变B气体温度升高，压强变大C气体对外界做正功，气体内能增加D外界对气体做正功，气体内能减少解析：筒内封闭气体被压缩过程中，外界对气体做正功由热力学第一定律UWQ知，气体内能增加，温度升高由理想气体状态方程C知，气体压强增大选项A、C、D错误，选项B正确答案：B9若对物体做1 200 J的功，可使物体温度升高3 ，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3 ，那么物体应吸收多少热量？如果对该物体做3 000 J的功，物体的温度升高5 ，表明该过程中，物体应吸收或放出多少热量？解析：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，因此物体用做功方式温度升高3 ，如用吸热方式，也使温度升高3应吸收1 200 J的热量由题意知：1 200 Jcm3，物体温度升高5时增加的内能Ucm55 J2 000 J，由热力学第一定律有：QUW(2 0003 000) J1 000 J，因此，物体放出1 000 J的热量答案：1 200 J放出1 000 J的热量10(2012江苏卷)如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B，此过程中，气体压强p1.0105 Pa，吸收的热量Q7.0102 J，求此过程中气体内能的增量解析：等压变化，对外做的功Wp(VBVA)，根据热力学第一定律UQW，解得U5.0102 J.答案：5.0102 J热传递的三种方式1热传导热量从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分，叫做热传导热传导是固体中热传递的主要方式在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生各种物质都能够传热，但是不同物质的传热本领不同善于传热的物质叫做热的良导体，不善于传热的物质叫做热的不良导体各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是银，其次是铜和铝瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体，最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质液体中除了水银以外，都不善于传热，气体比液体更不善于传热热传导是由于大量分子、原子等相互碰撞，使物体的内能从温度较高部分传至较低部分的过程热传导是依靠物体内部的温度差或两个不同物体直接接触，仅靠物体内部微粒的热运动传递了热量包括：(1)固体与液体，分子碰撞；(2)固体与固体间，自由电子运动；(3)气体之间，分子热运动2热对流靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流现象比液体更明显利用对流加热或降温时，必须同时满足两个条件：一是物质可以流动，二是加热方式必须能促使物质流动流体中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递的过程也叫对流对流可分为两种：(1)自对流靠物体的密度差，引起密度变化的最大因素是温度；(2)受迫对流受到机械作用或压力差(人为做功)而引起的相对运动3热辐射 辐射热由物体沿直线向外射出，叫做辐射用辐射方式传递热，不需要任何介质，因此，辐射可以在