无锡市梅村中学高中物理选修三第三章《热力学定律》测试(答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：130346]气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化是
A．减小20 J B．增大20 J C．减小220 J D．增大220 J
2．(0分)[ID：130343]一定质量的理想气体（分子力不计），体积由V1膨胀到V2，如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为∆U1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为∆U2。

则（）
A．W1>W2，Q1<Q2，∆U1> ∆U2
B．W1>W2，Q1>Q2，∆U1> ∆U2
C．W1<W2，Q1=Q2，∆U1< ∆U2
D．W1=W2，Q1>Q2，∆U1> ∆U2
3．(0分)[ID：130318]用密闭活塞封闭在气缸内一定质量的某种理想气体，如果气体与外界没有热交换，下列说法正确的是
A．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
B．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强可能减小
C．若气体分子的平均距离增大，则气体的压强一定增大
D．若气体分子的平均距离增大，则气体的压强可能不变
4．(0分)[ID：130294]下列现象可以用热力学第一定律解释的是（）
A．两物体接触后，热量自发地从高温物体传递到低温物体
B．蒸汽机不能把蒸汽的内能全部转化为机械能
C．叶片搅拌绝热容器中的水，引起水温升高
D．利用能源的过程中会发生“能量耗散”现象
5．(0分)[ID：130288]一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其 图像如图所示（）
变化过程的p V
A．气体在A状态时的内能大于C状态时的内能
B．气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大
C．气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量
D．气体从状态A到B吸收的热量等于从状态B到C放出的热量
6．(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
7．(0分)[ID ：130278]一定质量的理想气体，从状态a 开始，经历ab 、bc 、ca 三个过程回到原状态，其V −T 图像如图所示，其中图线ab 的反向延长线过坐标原点O ，图线bc 平行于V 轴，图线ca 平行于T 轴，则（ ）
A ．ab 过程中气体压强不变，气体放热
B ．bc 过程中气体温度不变，气体吸热
C ．ca 过程中气体体积不变，气体放热
D ．整个变化过程中气体的内能先减少后增加
8．(0分)[ID ：130272]在炎热的夏季，用打气筒为自行车充气，若充气太足，在太阳暴晒下，很容易发生车胎爆裂。

已知打气筒的容积为0V ，轮胎容积为打气筒容积的20倍，充气前轮胎内、外压强相等，温度为0T ，用打气筒给轮胎充气，设充气过程气体温度不变，大气压强0p ，轮胎能够承受的最高气压为02.7p 。

则下列说法正确的是（ ） A ．让轮胎内气体压强达到02p ，需要充气20次
B ．让轮胎内气体压强达到02p ，需要充气40次
C ．爆胎瞬间气体的温度为02.7T
D ．爆胎过程气体放出热量，内能减小
9．(0分)[ID ：130271]关于热学规律，下列说法正确的是（ ）
A ．第二类永动机不能制成，因为它违反了能量守恒定律
B ．热机不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
C ．热量不可能从低温物体传到高温物体
D ．未来科技进步了，人类就可以将散失在环境中的内能全部重新收集起来加以利用 10．(0分)[ID ：130263]下列关于热现象的说法，正确的是（ ）
A ．外界对物体做功，物体内能一定增加
B ．理想气体温度升高，气体内能一定增大
C ．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间只有斥力作用
D ．物体吸收热量，同时对内做功，内能可能不变
11．(0分)[ID ：130261]如图所示，p －V 图中，一定质量的理想气体由状态A 经过程Ⅰ变至
状态B 时，从外界吸收热量420J ，同时做功300J 。

当气体从状态B 经过程Ⅱ回到状态A 时，做功200J ，求此过程中气体吸收或放出的热量是（ ）
A ．吸热80J
B ．吸热220J
C ．放热520J
D ．放热320J 12．(0分)[ID ：130257]研究气体的性质时，可以设想有一种气体可以不计分子大小和分子间相互作用力，我们把它叫做理想气体。

对于一定质量的某种理想气体，下列说法正确的是（ ）
A ．气体温度升高，每一个分子的动能都增大
B ．气体温度升高，气体分子的平均动能增大
C ．气体压强是气体分子间的斥力产生的
D ．气体对外界做功，气体内能一定减小
二、填空题
13．(0分)[ID ：130442]一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变化到状态C 的p V -图象如图所示，气体分子在单位时间内撞击容器上单位面积的次数用N 表示，则
A N ______
B N 。

气体在A →B 过程中放出的热量______在B →
C 过程中吸收的热量。

（填“大于”、“小于”或“等于” )
14．(0分)[ID ：130437]一定质量的理想气体，从初始状态A 经状态B 、C 再回到状态A ，变化过程如图所示，其中A 到B 曲线为双曲线。

图中0V 和0p 为已知量。

从状态B 到C 的过程中，气体做功的大小为___________；从状态A 经状态B 、C 再回到状态A 的过程中，气体吸放热情况为___________（选填“吸热”“放热”或“无吸放热”）。

15．(0分)[ID ：130430]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 p ＝1.0×105Pa ，吸收的热量 Q ＝7.0×102J ，求此过程中气体内能的增量_____。

16．(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·
℃）］ 17．(0分)[ID ：130417]如图所示，绝热的轻质活塞2将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定绝热气缸内，轻质活塞1与2通过一水平轻质弹簧连接，两活塞之间为真空，活塞与气缸壁的摩擦忽略不计，用水平外力F 使活塞1静止不动。

现增大外力F ，使活塞1缓慢向右移动，则此过程中气体的温度_____（填“升高”“降低”或“不变”）；外力F 做的功及大气压力做的功_____（填“大于”“等于”或“小于”）气体内能的变化量；气体分子在单位时间内撞击气缸内壁单位面积上的次数_____（填“增加”“不变”或“减少”）。

18．(0分)[ID ：130406]一定质量的理想气体，在绝热情况下体积减小时，气体的内能________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；当一定质量的理想气体从外界吸收热量，同时体积增大时气体的内能________（选填“一定增大”、“可能不变”或“一定减小”）。

可看成理想气体的1g 氢气和1g 氧气，在体积不变的情况下，从10C ︒升高到20C ︒时，氢气的内能增加量________选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气的内能增加量。

19．(0分)[ID ：130400]容器A 、B 的底部用一带有阀门的细管相连，阀门关闭时A 中水面较高打开阀门使水较慢流动，最终A 、B 中的水面相平，则在此过程中，大气压力对水所做的功W _______0，水的内能的增加量U ∆_______0（选填“>”、“=”、“<”）.
20．(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．
三、解答题
21．(0分)[ID ：130515]封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A 变到状态D ，其体积V 与热力学温度T 的关系如图所示．该气体的摩尔质量为M ，状态A 的体积为V 0，温度为T 0，O 、A 、D 三点在同一直线上．在上述过程中，气体对外做功为5J ，内能增加9J ．则：
①气体吸收热量还是放出热量，热量为多少焦耳？
②若在状态D 的体积为2V 0，则状态D 的温度为多少？
22．(0分)[ID ：130499]如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为210cm 的活塞，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。

在汽缸内距缸底30cm 处设有卡槽a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动。

开始时活塞搁在a 、b 上，活塞的质量为5kg ，气体温度为180K 。

现缓慢加热汽缸内气体，当温度为300K ，活塞恰好离开卡槽a 、b ；若继续给汽缸内气体缓慢加热，活塞上升了10cm 的过程中，气体的内能增加了240J 。

（设大气压强为5
0 1.010Pa p =⨯，g 取210m /s ）求：
（1）开始时气缸内气体的压强；
（2）活塞上升10cm 时气缸内气体的温度；
（3）活塞离开卡槽a 、b 之后上升10cm 的过程中，气体吸收的热量。

23．(0分)[ID ：130471]如图所示，内壁光滑的圆柱形直立导热气缸高为h ，面积为S 的轻
活塞距气缸底高为34
h ，密闭了温度为27°C 的理想气体，不计活塞和缸体厚度，外界大气压为p 0，给密闭气体缓慢加热至活塞恰好到达气缸顶，该过程中，密闭气体内能增量为∆U 。

求：
（1）活塞恰好到达气缸顶时，密闭气体温度；
（2）该过程中，密闭气体从外界吸热Q 。

24．(0分)[ID ：130466]一定质量的理想气体，由状态a 经状态b 、状态c 又回到状态a ，其体积V 随温度T 的变化图像如图所示。

已知该气体在状态a 时温度为T 0、压强为p 0、体积为V 0，在状态b 时温度为T 0、体积为2V 0。

在状态c 时体积为2V 0（其中T 0=300K 、压强为50 1.010Pa p =⨯、体积V 0=1.0L ）求：
(1)状态c 的温度T c 为多少？
(2)若由状态b 到状态c 气体吸收的热量为Q =100J ，则由状态c 到状态a 气体放出的热量Q '为多少？
25．(0分)[ID ：130455]如图所示，竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S ＝0.10m 2，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U 形玻璃管相通．开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为80cm 的气柱（U 形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为27℃，U 形管内水银面高度差h 1＝15cm ．已知大气压强p 0＝75cmHg ．
（1）让汽缸缓慢降温，直至U 形管内两边水银面相平，求这时封闭气体的温度；
（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm ，求整个过程中气体与外界交换的热量（p 0＝75cmHg ＝1.0×105Pa ）．
26．(0分)[ID：130454]如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态B时的热力学温度T B＝300K，求：
①该气体在状态A时的热力学温度T A和状态C时的热力学温度T C；
②该气体从状态A到状态C的过程中，气体内能的变化量△U以及该过程中气体从外界吸收的热量Q．
【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．B
2．B
3．A
4．C
5．C
6．B
7．C
8．A
9．B
10．B
11．D
12．B
二、填空题
13．大于小于
14．放热
15．0×102J
16．热传递
17．升高大于增加
18．增大可能不变大于
19．=>
20．吸收260
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
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．B
解析：B
由热力学第一定律得：
△U =W +Q=-100J+120J=20J
则气体内能增加了20J
故选B 。

．
2．B
解析：B
在p − V 图象作出等压过程和等温过程的变化图线，如图所示
根据图象与坐标轴所围的面积表示功，可知
12W W > 第一种情况，根据
pV C T
=（常数）可知，气体压强不变，体积增大，因此温度升高，∆U 1> 0，根据热力学第一定律有 111ΔU Q W =-
则有
11Q W >
第二种情况等温过程，气体等温变化，∆U 2= 0，根据热力学第一定律有
222ΔU Q W =-
则有
22Q W =
由上可得
12ΔΔU U >，12Q Q >
故选B 。

3．A
解析：A
【解析】
AB 、若气体分子的平均动能增大，则温度一定升高，内能增加，根据U W Q ∆=+，因为0U ∆>，0Q =，故0W >，则气体被压缩，根据PV C T
=，因为1T T >2，21V V <，则21P P >，即压强一定增大，故A 正确，B 错误；
C Ｄ、若气体分子的平均距离增大，则气体体积变大，气体对外做功0W <，据U W Q ∆=+，因为0Q =，则0U ∆<，内能减小，温度降低，根据
PV C T
=，气体的压强一定减小，故CD 错误；
故选A ． 【点睛】温度是分子平均动能的标志，根据热力学第一定律和理想气体状态方程联立可以判断压强和平均动能的变化．
4．C
解析：C
A ．根据热力学第二定律，两物体接触后，热量自发地从高温物体传递到低温物体，A 错误；
B ．根据热力学第二定律，蒸汽机不能把蒸汽的内能全部转化为机械能而不引起其它变化，B 错误；
C ．根据热力学第一定律，叶片搅拌绝热容器中的水，引起水温升高，C 正确；
D ．根据热力学第二定律，利用能源的过程中会发生“能量耗散”现象，D 错误。

故选C 。

5．C
解析：C
A ．根据
pV C T
=可得，气体在A 状态时的温度等于C 状态时的温度，所以气体在A 状态时的内能等于C 状态时的内能。

A 错误； B ．气体在每个状态下的分子速率是正态分布，只能说气体在B 状态时分子的平均动能比A 状态时大，B 错误；
CD ．因为气体从状态A 到B 吸收的热量，一方面气体膨胀对外做功，一方面增加内能；而从状态B 到C 放出的热量只减少内能，两次温度变化相同，所以内能增加的量和减少的量相同。

所以气体从状态A 到B 吸收的热量大于从状态B 到C 放出的热量。

C 正确，D 错误。

故选C 。

6．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 。

7．C
解析：C
根据理想气体状态方程可得
=pV C T
解得
C V T p
=⋅ A ．在V-T 图象上等压线为过坐标原点的一条倾斜的直线，由a 到b 做等压变化，温度升高，气体内能增加，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A 错误；
B ．bc 过程中气体温度不变，内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放热，故B 错误；
C ．ca 过程中气体体积不变，气体不做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放热，故C 正确；
D ．从a 到b 温度升高，内能增加，从b 到c 温度不变，内能不变，从c 到a 温度降低，内能减小，即整个变化过程中气体的内能先增加后不变，再减少，故D 错误。

故选C 。

8．A
解析：A
AB ．让轮胎内气体压强达到02p ，根据玻意耳定律
00000(20)220V nV p p V +=⋅
解得
n=20
即需要充气20次，选项A 正确，B 错误；
C ．爆胎时，根据等容变化方程
0002 2.7p p T T
= 解得
T =1.35T 0
选项C 错误；
D ．爆胎过程气体体积迅速膨胀，对外做功W <0，来不及与外界热交换，则Q =0，则∆U <0，则内能减小，选项D 错误。

故选A 。

9．B
解析：B
A ．第二类永动机不能制成，因为违反了宏观热现象的方向性，即违反了热力学第二定律，A 错误；
B ．可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，但必然会引起其它的变化，B 正确；
C ．根据热力学第二定律可知，在一定的条件下热量可能从低温物体传到高温物体，如空调，C 错误；
D ．能量转化过程中，存在能量耗散，不能使散失在环境中的内能全部重新收集起来加以利用，D 错误。

故选B 。

10．B
解析：B
A ．外界对物体做功，若同时物体向外界释放热量，则其内能不一定增大，有可能不变，或者减小，A 错误；
B ．理想气体的分子势能忽略不计，所以温度升高，分子平均动能增大，故气体内能一定增大，B 正确；
C ．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子之间的斥力大于引力，分子间的作用表现为斥力，C 错误；
D ．物体吸收热量，同时对内做功，根据热力学第一定律可知，内能一定增大，D 错误。

故选B 。

11．D
解析：D
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，1W 为负功，1Q 为正（吸收的热量），根据热力学第一定律则有
111420300J 120J 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，2W 为正，内能减小120J ，根据热力学第一定律则有
22212 0200J 320J Q U W ==--=-∆-
所以放出热量320J ，故A 、B 、C 错误，D 正确；
故选D 。

12．B
解析：B
AB ．气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但也有少数气体分子的动能减小，A 错误，B 正确；
C ．气体压强是气体分子持续撞击产生的， C 错误；
D ．根据热力学第一定律
U W Q ∆=+
当气体对外界做功时，同时气体从外界吸收热量，内能不一定减小，D 错误。

故选B 。

二、填空题
13．大于小于
解析：大于 小于
[1]由理想气体状态方程得 A A B B A B
p V p V T T = 根据图象可知A B →是等容变化，在状态A 和状态B 分子数密度相同，在状态A 气体压强大于状态B 气体压强，则A B T T >，而气体压强与气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数和分子碰撞力有关，则A B N N >。

[2]气体在A B →过程中放出的热量为1Q ，在B C →过程中吸收的热量为2Q ，B 到C 过程中气体对外做的功为W ，则从A 到B 到C 过程中，根据热力学第一定律可得
△120U Q Q W =-+-=
解得
21Q Q W =+
所以气体在A B →过程中放出的热量小于在B C →过程中吸收的热量。

14．放热
解析：0032
p V 放热 [1] 从B 到C 的过程中，气体做功大小等于曲线围成的面积，如图所示阴影部分面积
体积增大，气体对外做功
0000003(32)22
2W V p p V p V =⨯+-=
[2] P-V 图像中，曲线围成的面积为气体做功，如图所示
从A 经状态B 、C 再回到状态A 的过程中，外界对气体做功，即
0W >
回到A 状态时，气体内能不变，即
0U ∆=
根据热力学第一定律
W Q U +=∆
则
0Q <
气体放热
15．0×102J
解析：0×102J
气体状态A 为初状态，设其体积和温度为V 1、T 1，状态B 为末状态，设其体积和温度为V 2、T 2，由盖﹣吕萨克定律得
1212
V V T T = 代人数据，解得V 2＝8.0×10﹣3m 3，
在该过程中，气体对外做功
2210J W F L ps L p V =⋅=⋅∆=⋅∆=⨯
根据热力学第一定律
U Q W ∆=+'
其中
W W '=-
代人数据，得△U ＝5.0×102J 。

16．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。

17．升高大于增加
解析：升高 大于 增加
[1]根据题意可知外界对理想气体做正功，理想气体与外界无热交换，根据热力学第一定律U Q W ∆=+得
U W ∆=
所以理想气体内能增大，温度升高。

[2]外力F 做的功及大气压力做的功等于气体内能的增加量和弹簧弹性势能的增加量，所以外力F 做的功及大气压力做的功大于气体内能的变化量。

[3]理想气体温度升高，体积减小，所以气体分子在单位时间内撞击气缸内壁单位面积上的次数增加。

18．增大可能不变大于
解析：增大 可能不变 大于
[1]一定质量的理想气体，在绝热情况下，即0Q =，体积减小，即0W >，气体的内能，根据热力学第一定律
U W Q ∆=+
得
0U ∆>
即内能增大；
[2]当一定质量的理想气体从外界吸收热量，即0Q >，同时体积增大时，即0W <，气体的内能根据热力学第一定律
U W Q ∆=+
得U ∆可能大于0或等于0或小于0，即内能可能增加，不变或减小；
[3]可看成理想气体的1g 氢气和1g 氧气，在体积不变的情况下，从10C ︒升高到20C ︒时，气体分子的平均动能增加量相同，但氢气分子的个数多，则氢气的动能增加量多，而理想气体的内能只考虑动能，则氢气的内能增加量大于氧气的内能增加量。

19．=>
解析：= >
[1]打开阀门后，据连通器原理，最后A 、B 两管中的水面将相平，即A 中水面下降，B 中水面上升，设A 管截面积为S 1，水面下降距离为h 1，B 管截面积为S 2，水面上升距离为
h 2，由于水的总体积保持不变，则有
1122S h S h =
A 管中大气压力对水做的功：
1011W p S h =
B 管中大气压力对水做的功：
2022W p S h =-
大气压力对水做的总功：
12011022W W W p S h p S h =+=-
因为
1122S h S h =
所以
0W =
即大气压力对水不做功；
[2]由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加，即
0U ∆>20．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．
三、解答题
21．
①吸收热量；②202T T =
①根据热力学第一定律W Q U +=∆且：5J 9J W U =-∆=，可得Q=14J ，由于Q>0，可判断为吸收热量。

②根据理想气体状态方程
112212
p V p V T T = 由于V-T 图像AD 段是过原点的直线，说明12p p =且2D A V V =联立可得
202T T =22．
(1)50.910Pa ⨯；(2)400K ；(3)255J
(1)活塞刚好离开卡槽时，有
02mg p S p S +=
根据查理定律得
2121
p p T T = 解得
22
5110.910Pa T p p T ==⨯ (2)从活塞离开卡槽时，气体为等压变化，根据盖吕萨克定律得
3223V V T T = 解得
3232
400K V T T V =
= (3) 活塞离开卡槽后，气体对外做功为 215J W p S h =⋅∆=
根据热力学第一定律得
255J Q U W =∆+=23．
（1）400K ；（2）014
Q U p hS =∆+ （1）设活塞恰好到达气缸顶时，密闭气体温度为T 2，T 1=300K
由等压变化得
12
34hS hS T T = 解得
T 2=400K
（2）该过程中，外界对密闭气体所做功
014
W p hS =
由热力学第一定律得 U Q W ∆=+
解得
014Q U p hS =∆+
24． (1)600K ；(2)200J
(1)根据pV C T
=可知从状态a c →为等压变化，则 0002c
V V T T = 解得
02600K c T T ==
(2)气体从b c →，体积不变，则10W =，根据热力学第一定律可知
1100J U Q ∆==
气体从c a →，根据热力学第一定律可知
2000(2)U Q p V V ∆='+-
因为状态a 和c 温度相同，所以
12U U ∆=-∆
解得
200J Q '=-
所以由状态c 到状态a 气体放出的热量200J 。

25．
（1）-23℃（2）吸收热量31.6J 10⨯．
（1）对气缸内的气体，初始状态：p 1=p 0+h 1＝75+15=90cmHg ；V 1=HS =0.8S ；
T 1=273+27=300K
末态：p 2=p 0＝75cmHg ；V 2=HS =0.8S ；T 2=？ 由112212
p V p V T T =可得： 2
9075=300T 解得
T 2=250K=-23℃
（2）解除对活塞的锁定后，气体内部压强变为p 0，气体吸收热量对外做功，最终气体温度与外界温度相同，即气体内能不变；当汽缸内封闭的气柱高度达到96cm 时，对外做功
5300.1(0.9601.010.80)J 1.61J 0W p S h ⨯=-=⨯=∆⨯⨯
由热力学第一定律可知，整个过程中气体吸收热量31.6J 10⨯．
26．
①900A T K =；900C T K =②0U ∆=；200Q J =
①气体从状态A 到状态B 过程做等容变化，有：A B A B
p p T T = 解得：900A T K = 气体从状态B 到状态C 过程做等压变化，有：C B B C
V V T T = 解得：900C T K =
②因为状态A 和状态C 温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在该过程中：0U ∆=
气体从状态A 到状态B 过程体积不变，气体从状态B 到状态C 过程对外做功，故气体从状态A 到状态C 的过程中，外界对气体所做的功为： ()533110*********W p V J J --=-∆=-⨯⨯⨯-⨯=- 由热力学第一定律有：U Q W ∆=+
解得：200Q J =。