深圳观澜中学高中物理选修三第三章《热力学定律》测试题(有答案解析)

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一、选择题
1.(0分)[ID:130350]关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是()
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.用油膜法测分子直径的实验中,应使用纯油酸滴到水面上
C.第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
D.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0×105 J,同时空气的内能增加2.2×105 J,则空气从外界吸热5.2×105 J
2.(0分)[ID:130344]关于元器件,下列说法错误的是()
A.太阳能电池板是将光能转化为电能B.电热水壶烧水是利用电流的热效应C.电容器是用来储存电荷的装置D.微波炉加热食物是利用电磁感应原理3.(0分)[ID:130340]某校开展探究性课外活动,一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。

该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下,内装理想气体,并将汽缸固定不动,但缸内活塞可自由滑动且不漏气,他把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时活塞恰好静止。

他把沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定,由此可确定()
A.外界对气体做功,内能增大B.外界对气体做功,温度计示数不变C.气体体积减小,温度计示数减小D.外界对气体做功,温度计示数增大4.(0分)[ID:130329]一定质量的理想气体在某一过程中,气体对外界做功1.6×104J,从外界吸收热量3.8×104J,则该理想气体的()
A.温度降低,密度减小
B.温度降低,密度增大
C.温度升高,密度减小
D.温度升高,密度增大
5.(0分)[ID:130327]如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、bc、cd、de 四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行。

下列说法正确的是()
A.ab过程中气体分子热运动平均动能增加
B.bc过程中气体分子单位时间内击容器壁次数不变
C.cd过程中气体从外界吸热小于气体内能增量
D.de过程中气体对外放出热量,内能不变
6.(0分)[ID:130324]如图,一定质量的理想气体,由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则.
A.T b>T c,Q ab>Q ac B.T b>T c,Q ab<Q ac
C.T b=T c,Q ab>Q ac D.T b=T c,Q ab<Q ac
7.(0分)[ID:130306]如图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出.气缸外部温度恒定不变,则
A.缸内的气体压强减小,内能减小
B.缸内的气体压强增大,内能减小
C.缸内的气体压强增大,内能不变
D.外界对气体做功,缸内的气体内能增加
8.(0分)[ID:130286]科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验。

把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属熔化成液体,然后在熔化的金属中充进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。

下列说法中正确的是()
A.失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用
B.失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C.在金属液体冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,气体内能增大
D.泡沫金属物理性质各向同性,说明它是非晶体
9.(0分)[ID:130276]如图所示,有一固定的圆筒形绝热容器,用绝热活塞密封一定质量的气体,当活塞处位置a时,筒内气体压强等于外界大气压,当活塞在外力作用下由位置a 移动到位置b的过程中,下列说法正确的是()
A.气体分子间作用力增大
B.气体压强增大
C.气体分子的平均动能减小
D.气体内能增加
10.(0分)[ID:130274]下列说法中,正确的是_________。

A.温度高的物体每个分子的动能大。

B.一定质量的理想气体,压强不变,温度升高,分子间的平均距离一定增大
C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D.气体分子单位时间内单位面积器壁碰撞次数与单位体积内气体的分子数和气体温度无关
11.(0分)[ID:130268]如图所示,一定质量理想气体经历A→B的等压过程,B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C过程中内能减少1000J,则A→B→C过程中气体对外界做的总功为()
A.1600J B.400J C.1000J D.600J
图12.(0分)[ID:130267]如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p V
中从a到b的直线所示。

在此过程中下列说法正确的是()
A.气体温度一直降低B.气体内能一直减小
C.气体一直从外界吸热D.气体一直对外界放热
二、填空题
13.(0分)[ID:130452]如图所示,竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝(图中未画出).面积为S的绝热活塞位于气缸内,下端封闭着理想气体,当热力学温度为0T 时,活塞距气缸底部的高度为h;现用电热丝缓慢加热,当气体吸收的热量为Q时,活塞上升了0.5h。

则气缸内气体内能的变化量______(填“大于”“等于”或“小于”)Q,此时气缸
内气体的热力学温度为______。

14.(0分)[ID :130436]一定质量的理想气体在状态A 时的压强为5210Pa ⨯,体积为31m ,温度为200K ,经历了如图所示一系列的变化,气体在状态C 时的压强为___________Pa ;从状态A 变化到状态B 的过程中,气体对外界做的功是___________J ;气体从状态A 到状态B 的过程是___________(填“吸”或“放”)热过程;气体从状态B 到状态C 的过程是___________(填“吸”或“放”)热过程。

15.(0分)[ID :130429]质量为2kg 的水在太阳光的照射下,温度升高5℃,水吸收的热量
为______J 。

这是通过______的方法改变了水的内能。

[34.210c =⨯水J/(kg·
℃)] 16.(0分)[ID :130407]某一理想气体,外界对其做了100 J 的正功,同时理想气体又从外界吸收120J 的热量,则这个过程气体的体积________(填“增大”“不变”或“减小”),气体的压强________(填“增大”“不变”或“减小”),气体的温度________(填“升高”“不变”或“降低”),气体的内能________(填“增加”或“减少”)________J
17.(0分)[ID :130404]如图所示,一定质量的理想气体经历A →B 、B →C 、C →A 三个变化过程,则:
(1)符合查理定律的变化过程是 ________;C →A 过程中气体 ________(选填“吸收”或“放出”)热量, ________(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功,气体的内能 ________。

(选填“增加”、“减少”或“不变”)
(2)已知理想气体在状态A 时的温度是27 ℃,求气体在状态C 时的温度____。

18.(0分)[ID:130391]带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体,气体开始处于A状态,然后经过A→B→C状态变化过程到达C状态.在V-T图中变化过程如图所示.
(1)气体从A状态经过A→B到达B状态的过程要______ (填“吸收”或“放出”)热量.(2)如果气体在A状态的压强为P A=40Pa,求气体在状态B和状态C的压强____,____.(3)将上述气体状态变化过程在p-V图中表示出来______.
19.(0分)[ID:130376]如图所示,一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c,吸收了340J的热量,并对外做功120J,则
①该气体在此过程中内能增加_______J;
②若该气体由状态a沿adc变化到状态c时,对外做功40J,则这一过程中气体_______(填“吸收”或“放出”)_______J热量.
20.(0分)[ID:130366]给一定质量的温度为0℃的水加热,在水的温度由0℃上升到4℃的过程中,水的体积随着温度的升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”。

查阅资料知道:在水反常膨胀的过程中,体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的。

由此可知,反常膨胀时,水分子的平均动能________(选填“增大”“减小”或“不变”),吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)所有水分子的总势能增加量。

三、解答题
21.(0分)[ID:130542]爆米花酥脆可口、老少皆宜,是许多人喜爱的休闲零食。

高压爆米花的原理为: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,“嘭”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。


当地温度为t1=27℃,大气压为p0。

已知密闭容器打开盖前的气体压强达到4p0。

(1)将封闭容器内的气体看成理想气体,求打开盖前容器内气体的温度;
(2)假定在一次打开的过程中,容器内的气体膨胀对外界做功15kJ,并向外释放了20kJ的热量,则容器内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
22.(0分)[ID:130527]研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56°C时,30分钟就可以灭活。

如图,含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内,气缸顶端有一绝热阀门K,气缸底部接有电热丝E。

a缸内被封闭气体初始温度t1=27°C,活塞位于气缸中央,与底部的距离h1=60cm,活塞和气缸间的摩擦不计。

(i)若阀门K始终打开,电热丝通电一段时间,稳定后活塞与底部的距离h2=66cm,持续30分钟后,试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?
(ii)若阀门K始终闭合,电热丝通电一段时间,给a缸内气体传递了Q=1.0×104J的热量,稳定后气体a内能增加了△U=8.5×103J,求此过程气体b的内能增加量。

23.(0分)[ID:130512]一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,T A=300K,气体从C→A的过程中吸热250J,已知气体的内能与温度成正比.求:
(1)气体在状态B 的温度T B;
(2)C→A的过程中气体内能改变多少?
(3)气体处于状态C时的内能E C.
24.(0分)[ID:130494]目前市场在售的玩具枪,各式各样,有些生产厂家为了经济利益,迎合少数不法分子的需求,生产超标违规玩具枪,这种违规产品存在很大安全隐患。

按照公安部颁发的《枪支致伤力的法庭科学鉴定判据》(GA/T718—2007)的规定,对于不能发射制式弹药的非制式枪支,当所发射弹丸的枪口比动能E k S大于等于1.8J/cm2时,一律
认定为枪支。

所谓“枪口比动能”是指弹丸离开枪口时的动能与枪口横截面积的比值。

现要对一支玩具气枪进行测试,先测得其枪管长度d=20cm,枪口截面积S=0.4cm2,所发射弹丸的质量m=3g。

水平端着气枪从离地面高度h=1.8m处水平射击,弹丸在枪内高压气体推动下水平射出,弹丸击发时间极短,测得弹丸的水平射程L=18cm。

不计空气阻力,高压气体膨胀过程质量不变,大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。

(1)通过计算说明该玩具枪是否能被认定为枪支;
(2)求该玩具枪发射弹丸过程中,枪内高压气体减少的内能。

25.(0分)[ID:130490]如图所示p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过I变至状态B 时,从外界吸收热量420J,同时膨胀对外做功300J,当气体从状态B经过程II回到状态A 时,外界压缩气体做功200J,求过程II中气体吸收或放出的热量是多少?
26.(0分)[ID:130472]一定质量的理想气体体积V与温度T的关系如图。

已知该气体在状态A时的压强p A=1×105Pa。

求:
(i)在状态B时气体的压强p B;
(ii)若气体从A到B过程中气体从外界吸热Q1=2500J,从B到C过程中气体从外界吸热Q2=3100J,则从状态A到B再到状态C的过程中内能改变量△U。

【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1.C
3.B
4.C
5.A
6.C
7.C
8.B
9.C
10.B
11.A
12.C
二、填空题
13.小于
14.吸吸
15.热传递
16.增大增大升高增加220
17.B→C吸收气体对外界增加150K 18.吸收;PB=10PaPC=4Pa图象见解析;19.吸收260
20.增大大于
三、解答题
21.
22.
23.
24.
26.
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1.C
解析:C
A.布朗运动是小颗粒的运动,只是间接反映了液体分子的无规则运动,故A错误;B.用油膜法测分子直径的实验中,应使用油酸溶液滴到水面上,便于稀释后紧密排列在水面上,故B错误;
C.第一类永动机违背了能量守恒定律,故C正确;
D.由热力学第一定律△U=W+Q可知,空气向外界散出0.8×105J的热量,故D错误;
故选C。

2.D
解析:D
A.太阳能电池板是将光能转化为电能,选项A正确;
B.电热水壶烧水是利用电流的热效应来工作的,选项B正确;
C.电容器是用来储存电荷的装置,选项C正确;
D.微波炉是利用微波让食物中的极性分子做受迫振动且发生共振,从而将电磁能转化为内能,选项D错误。

本题选错误的,故选D。

3.B
解析:B
因细沙慢慢漏出,沙桶重力减少,活塞上移,外界对气体做功,因汽缸导热性能良好,细沙是慢慢漏出,外部环境温度又不变,故此过程汽缸内气体及时向外界放热而保持缸内气体温度不变,因此B正确,ACD错误。

故选B。

解析:C
由热力学第一定律
42.210J U W Q ∆=+=⨯
可知:气体内能增加,故温度升高,气体对外界做功,体积膨胀,密度减小。

故选C 。

5.A
解析:A
A .ab 过程气体温度升高,分子平均动能增大,故A 正确。

B .bc 过程温度升高,压强不变,则气体分子平均动能增大,为保持压强不变,单位时间内气体分子与器壁碰撞次数应减少,故B 错误;
C .cd 过程气体体积增大,故对外做功,又温度升高,内能增大,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量且大于内能增量,故C 错误;
D .de 过程气体体积增大,对外做功,因温度不变,内能不变,则气体从外界吸收热量,故D 错误。

故选A 。

6.C
解析:C
【解析】
试题分析:设气体在a 状态时的温度为T a ,由图可知:V C =V a =V 0、V b =2V 0=2V a , ①从a 到b 是等压变化:
解得:T b =2T a 从a 到c 是等容变化:,由于P c =2P 0=2P a 解得:T c =2T a ,所以:T b =T c ②因为从a 到c 是等容变化过程,体积不变,气体不做功,故a→c 过程增加的内能等于a→c 过程吸收的热量;而a→b 过程体积增大,气体对外做正功,由热力学第一定律可知a→b 过程增加的内能大于a→b 过程吸收的热量,Q ac <Q ab .
故选C
考点:理想气体的状态变化曲线
【名师点睛】该题考查了气体的状态方程和热力学第一定律的应用,利用气体状态方程解决问题时,首先要确定气体状态和各状态下的状态参量,选择相应的气体变化规律解答;在利用热力学第一定律解决问题时,要注意气体的做功情况,区分对内做功和对外做功,同时要注意区分吸热还是放热.
7.C
解析:C
试题分析:对活塞来说:0P S PS mg =+,则当m 减小时,P 增大;由于气体体积变大,则对外做功,W <0,由于气体的温度不变,则△E=0,气体的内能不变,故选项C 正确. 考点:热力学第一定律;气体的压强.
8.B
解析:B
A .失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在表面张力的作用,故A 错误;
B .失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束,故B 正确;
C .金属液体冷凝过程中,气体温度降低,内能减小,故C 错误;
D .泡沫金属物理性质各向同性,它是多晶体,故D 错误。

故选B 。

9.C
解析:C
D .当活塞在外力作用下由位置a 移动到位置b 的过程中,体积增大,气体对外界做功,而容器是绝热的,根据热力学第一定律可知,气体的内能减小,温度降低.故D 错误; A .气体分子间的距离较大,体积增大,微观上体现为分子间距增大,分子间力减小,故A 错误;
B .根据理相气体状态方程
pV C T
= 可知温度降低,体积增大,则压强必定减小,故B 错误;
C .温度是分子平均动能的标志,温度降低,分子的平均动能减小.故C 正确; 故选C 。

10.B
解析:B
A .根据统计规律,温度高的物体分子平均动能增大,但个别分子不确定,可能较小,故A 错误;
B .根据
pV C T
=可知,一定质量的理想气体,压强不变时,温度升高时,体积增加,故分子间的平均距离一定增大,故B 正确; C .热力学第二定律的内容可以表述为:热量不能自发地从低温物体传到高温物体而不引起其他影响,故C 错误;
D .气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关,单位体积内的分子数越多碰撞次数越多,分子的平均动能越大,单位时间碰撞次数越多,而温度又是分子平均动能的标志,故D 错误。

故选B 。

11.A
解析:A
由图可知,A B →是等压过程,气体体积增大,气体对外做功为1W 则有
()()531=6103210J=600J B A W P V V -=-⨯⨯-⨯
B C →的过程中,没有吸放热,0Q =,由热力学第一定律则有
2U W ∆=
解得
21000J W =-
所以在A B C →→过程中有
12()600J+1000J 1600J W W W =+-==
因此气体对外界做的总功大小为1600J ,A 正确,B 错误,C 错误,D 错误。

故选A 。

12.C
解析:C
A .由图知气体的pV 值一直增大,由pV C T
=知气体的温度一直升高,A 错误; B .一定量的理想气体内能只跟温度有关,温度一直升高,气体的内能一直增加,B 错误; CD .气体的体积增大,则气体一直对外做功,气体的内能一直增加,根据热力学第一定律U W Q ∆=+可知气体一直从外界吸热,C 正确D 错误。

故选C 。

二、填空题
13.小于
解析:小于 032
T
[1] 设封闭气体压强为p ,气体发生等压变化,对活塞,由平衡条件得 0pS p S Mg =+
气体发生等压变化,该过程气体对外做功
12
W pS h =⨯ 由热力学第一定律得
U Q W ∆=-
解得
01()2
U Q p S Mg h ∆=-+ 即气缸内气体内能的变化量小于Q
[2] 封闭气体初状态参量
1V hS = ,10T T =
末状态参量
213()22
V S h h Sh =+= 由盖吕萨克定律得
1212
V V T T = 解得
2032
T T =14.吸吸 解析:52.510⨯ 5210⨯ 吸 吸
[1]题图知,从状态A 到状态B 的V T -图线的反向延长线过原点,根据
pV C T
=知,从状态A 到状态B ,气体做等压变化,故 5210Pa B A p p ==⨯
从状态B 到状态C ,气体的体积不变,是等容升温过程,由C B B C
p p T T =得 52.510Pa C B C B
T p p T ⋅==⨯ [2]从状态A 到状态B 的过程中气体体积增大,气体对外界做的功,由
B B A A A W p V p V p V =-=∆
代入数据得
5210J W =⨯
[3]从状态A 到状态B ,气体的体积增大,气体对外做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知U Q W ∆=+,其中0U ∆>,0W <,故
0Q >
则气体从状态A 到状态B 的过程是吸热过程
[4]从状态B 到状态C ,气体的体积不变,是等容过程,气体对外不做功,外界对气体也不做功,气体温度升高,内能增大,即0U ∆>,0W =,故
0Q >
则气体从状态B 到状态C 的过程是吸热过程。

15.热传递
解析:44.210⨯ 热传递
[1]由太阳光热辐射的能量传递给了水,水吸收能量内能增加,增加的内能等于水所吸收的热量
344.21025J 4.210J Q cm t =∆=⨯⨯⨯=⨯
[2]这是通过热传递改变了物体的内能;
【点拨】
物体的内能和机械能有着本质的区别。

物体具有内能,同时也可以具有机械能,也可以不具有机械能。

16.增大增大升高增加220
解析:增大 增大 升高 增加 220
[1]由题意可知,外界对气体做的功小于气体从外界吸收的热量,外界对气体做功,体积减小,气体吸收热量,体积增大,则气体体积增大;
[2]外界对气体做功体积减小,气体吸收热量使气体分子平均动能增加,所以气体压强增大;
[3][4][5]由热力学第一定律可得
=(100+120)J=220J U ∆
即理想气体内能增大,则温度升高。

17.B→C 吸收气体对外界增加150K
解析:B →C 吸收 气体对外界 增加 150 K
(1)[1][2][3][4].B →C 过程中,体积不变,为等容变化过程,符合查理定律;C →A 过程为等压变化,随着温度升高,气体内能增加,气体膨胀对外界做功,根据热力学第一定律可知:气体吸收热量.
(2)[5].C →A 过程中气体压强不变,由盖—吕萨克定律可知: C C V T =A A
V T 可得
T C =150 K.
18.吸收;PB=10PaPC=4Pa 图象见解析;
解析:吸收; P B =10Pa P C =4Pa 图象见解析;
(1)[1].由图象可知,A→B 为等温变化,体积变大,对外做功,气体内能不变,由热力学第一定律可知,气体要吸收热量.
(2)[2][3].由图示图象可知,A→B 过程为等温变化,由玻意耳定律可得:
P A V A =P B V B
即:40×10=P B ×40
解得:
P B =10Pa
由图象可知,B→C 过程是等容过程,由查理定律可得:
C B B C
p p T T = 10200Pa 4Pa 500
B C C B p T P T ⨯=== (3).[4].A→B 为等温变化,B →C 为等容变化,气体的p-V 图象如图所示:
19.吸收260
解析:吸收 260
①[1].根据热力学第一定律U W Q ∆=+
代入数据
120J 340J=220J U W Q ∆=+=-+
即内能增加220J
②[2][3].气体沿adc 与沿abc 内能变化量相等U W Q ''∆+'=
代入数据:
22040Q =-+'
计算得出
260J Q '=
即这一过程气体吸收热量260J .
【点睛】
气体是由状态a 沿abc 变化到状态c ,还是由状态a 沿adc 变化到状态c ,理想气体增加的内能是一样的,有第一个过程结合热力学第一定律可求出内能的增加量,再由热力学第一定律即可计算出第二个过程需要吸收的热量的多少.
20.增大大于
解析:增大 大于
[1][2]温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大;分子的平均动能增大,所有水分子间的总势能增大,内能是增大的.同时对外做功,根据热力学第一定律,吸收的热量大于所有水分子的总势能增加量。

三、解答题
21.
(1)927℃;(2)内能减少35kJ
(1)根据查理定律
1212
p p T T = 10p p =,T 1=300K ,p 2=4p 0
整理得
T 2=1200K
t 2=927℃
(2)由热力学第一定律△U =Q +W ,得
△U =-20kJ-15kJ=-35kJ
故内能减少35kJ 。

22.
(i )病毒能被灭;(ii )1.5×103J
(i )设活塞横截面积为S ,则对a 气体,初态V 1=Sh 1 T 1=t 1+273=300K ;末态V 2=Sh 2 T 2=t 2+273 ①
阀门K 打开,加热过程a 气体做等压变化,由盖·吕萨克定律得
1212
V V T T =② 由①②得
t 2=57℃ ③
因57℃>56℃,a 内病毒能被灭④
(ii )阀门K 闭合,由于系统绝热,a 气体膨胀对b 气体做功,由热力学第一定律有
△U a =Q +W ⑤
由⑤式及代入数据得
W =-1.5×103J⑥
对b 气体,由于系统绝热,则
∆U b =W =1.5×103J⑦
23.
(1)375K ;(2)150J ;(3)E C.=150J
(1)对AB 的过程,对气体的状态参量进行分析有
状态A :P A =1×105Pa ;V A =2×10-3m 3; T A =300K
状态B :P B =2.5×105;Pa V B =1×10-3m 3; T B =?
由理想气体状态方程得
A A
B B A B
P V P V T T = 解得:T B =375K
由状态C→A 过程中,气体的压强不变,体积变大,气体对外做功,由盖吕萨克定律可知温度升高,内能增大,增加的内能为:
△U =W+Q =-(1×105×1×10-3)+250=150J
C 态的温度为
3310300K 150K 210
C A C A V T T V --⨯===⨯ 因内能与温度成正比,当从C 到A 过程中,温度升高300K-150K=150K, 内能增加150J ;故在C 状态的内能为150J 。

24.
(1)被认定为枪支;(2)2.15J
(1)设弹丸离开枪口时的速度为v 0,经时间t 落地,有
212
h gt = 0L v t =
解得
202212 3.4J/cm 1.8J/cm kS mv E S
==>
所以该玩具枪被认定为枪支。

(2)设弹丸在枪管内加速过程中,高压气体对弹丸做的功为W ,枪内高压气体减少的内能为U ∆,有
20012
W p Sd mv -=
由热力学第一定律得 U W ∆=
解得 2.15J U ∆=
25.
放热,300J Q =
由题意知:一定质量的理想气体由状态A 经过程I 变至状态B 时,W 1为负功,Q 1为正(吸收的热量
11120J U W Q ∆=+=
内能增加120J ,当气体从状态B 经过程II 回到状态A 时,W 2为正功;
22120J U W Q ∆'=+=-
2320J Q =-
放出热量;
26.
(i )2×105Pa ;(ii )2500J
(i )由
00
2A B p p T T = 解得
p B =2×105Pa
(ii )A 到B 外界对气体做功为
W 1=0
A 到
B 由热力学第一定律得
W 1+Q 1=△U 1
解得
△U 1=Q 1=2500J
B 到
C 过程做等温变化,故
△U 2=0
所以从状态A 到B 再到状态C 的过程中内能改变量
△U =△U 1+△U 2=2500J。

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