新人教版高中物理选修三第三章《热力学定律》测试(有答案解析)(2)

一、选择题
1．(0分)[ID：130347]关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是（）A．空气相对湿度越大时，水蒸发越快
B．物体的温度升高，每个分子的动能都增大
C．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律
处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先D．两个分子间的距离由大于9
10m
增大后减小到零，再增大
2．(0分)[ID：130342]随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，油价的不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一。

下列有关能量转化的说法正确的是（）
A．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
B．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
C．可以直接利用空气中的内能，减少“温室效应”
D．物体吸收热量，物体的内能可能减小
3．(0分)[ID：130338]“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。

关于能源与能量，下列说法正确的是（）
A．因为能量守恒，所以不要节约能源
B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用
C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源
D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造
4．(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
5．(0分)[ID：130309]如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞．用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开．管塞被冲开前（）
A．外界对管内气体做功，气体内能增大
B．管内气体对外界做功，气体内能减小
C．管内气体内能不变，压强变大
D．管内气体内能增加，压强变大
6．(0分)[ID：130302]如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
图13－2－4
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
7．(0分)[ID：130301]下列说法中正确的是（）
A．温度低的物体内能小
B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
C．温度低的物体分子运动的平均动能小
D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
8．(0分)[ID：130296]一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p—V图像如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴，M、N在同一等温线上。

下列说法正确的是（）
A．气体从状态M到状态N的过程中温度先降低后升高
B．气体从状态N到状态Q的过程中温度先升高后降低
C．气体从状态N到状态Q的过程中放出热量
D．气体从状态Q到状态M的过程中外界对气体所做的功大于气体从状态M到状态N的过程中气体对外界所做的功
9．(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
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：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：130449]一定质量的理想气体从状态M出发，经状态N，P、Q回到状态M，完成一个循环，其体积—温度图像（V—T图像）如图所示，其中MQ，NP平行T轴，
MN、QP平行V轴。

则气体从M到N的过程中压强_______（填“增大”、“减小”或“不变”），气体从P到Q过程对外界所做的功_______（填“大于”、“等于”或“小于”）从M到N过程外界对气体所做的功。

14．(0分)[ID：130421]下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有_______，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有_______。

（填正确答案标号）A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低
C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
图，a、15．(0分)[ID：130408]如图是一定质量的理想气体的压强与热力学温度的P T
b、c是理想气体的三个状态，其中bc平行于坐标轴T，ac平行于坐标轴P。

则从a到b过程中气体的分子平均动能_________（填“变大”、“变小”或“不变”），从b到c的过程________（填“可能”或“不可能”）为绝热过程，从c到a的过程中气体的密度______（填“变大”、“变小”或“不变”）
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：130392]如图所示,一定质量的理想气体封闭在气缸内,缓慢经历了
A→B→C→D→A四个过程．则A、C两状态热力学温度比值T A:T C=_________；若A→B过程，活塞对气体做功W，则C→D过程，气体对活塞做功_________.
18．(0分)[ID：130382]文登天沐温泉利用地热水供房间洗浴用水，请计算质量为100Kg的
地热水，温度从70℃降低到50℃ ， 放出的热量是________J ． 这是通过________方式改变了水的内能．
19．(0分)[ID ：130381]当质量为1kg 、温度为0℃的水结成0℃的冰后，它的体积会变
大．此过程中所有水分子的总动能________（选填：“增大”、“不变”或“减少”），所有水分子势能的总和________（选填：“增大”、“不变”或“减少”）．
20．(0分)[ID ：130364]一定质量的理想气体压强p 与摄氏温度t 的关系如图所示，气体从状态A 变到状态B ，则气体在状态A 的体积______(选填“>”、“=”或“<”)在状态B 的体积；此过程中，气体做功的绝对值为W ，内能变化量的绝对值为U ，则气体与外界之间传递的热量为______．
三、解答题
21．(0分)[ID ：130551]如图所示在绝热汽缸内，有一绝热轻活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27C ︒ ，封闭气柱长9 cm ，活塞横截面积S =50 cm 2现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间。

此过程中气体吸热22 J ，稳定后气体温度变为127C ︒ 。

已知大气压强等于105 Pa ，求：
(1)加热后活塞到汽缸底端的距离；
(2)此过程中气体内能改变了多少。

22．(0分)[ID ：130535]如题图甲，一圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，活塞质量m =1kg 、横截面积2
4210m S -=⨯，原来活塞处于A 位置。

现通过电热丝缓慢加热气体，直到活塞缓慢到达新的位置B ，在此过程中，
缸内气体的V-
T 图象如图乙，已知大气压强p 0=1.0×105Pa ，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度g 取10m/s 2。

求：
（1）求缸内气体的压强和活塞到达位置B 时缸内气体的体积；
（2）若缸内气体原来的内能U 0=70J ，且气体内能与热力学温度成正比，求缸内气体变化过程中从电热丝吸收的总热量。

23．(0分)[ID ：130534]如图所示，竖直放置的汽缸内有一个质量m =6.8kg 、横截面积S =0.01m 2的活塞，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。

汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U 形玻璃管相通，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）。

已知此时缸内气体温度为27℃，大气压强5
0 1.010p =⨯Pa ，水银的密度3213.610kg/m ρ=⨯，重力加速度g 取10m/s 2。

(1)求此时汽缸内气体的压强；
(2)若汽缸内气体温度缓慢升到87C ︒，此过程气体吸收了350J 的热量，求汽缸内气体内能的变化；
(3)若汽缸内气体温度升到87C ︒后保持不变，在活塞上缓慢添加沙粒，使活塞回到原来位置，求最终U 形管内水银面的高度差。

24．(0分)[ID ：130489]在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A 到状态C ，是等容变化过程，该气体从外界吸收的热量为10J ；第二种变化是从状态A 到状态B ，外界对该气体做功为6J 。

B 、C 两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零,求：
（1）从状态A 到状态C 的过程，该气体对外界做的功W 1和其内能的增量ΔU 1； （2）从状态A 到状态B 的过程，该气体内能的增量ΔU 2及其从外界吸收的热量Q 2。

25．(0分)[ID ：130477]如图所示，一定质量的某种理想气体分别发生以下两种状态变化：第一种变化是从状态A 到状态B ，该气体从外界吸收的热量为9J ；第二种变化是从状态A 到状态C ，外界对该气体做功为6J 。

图线AB 的反向延长线通过坐标原点O ，求：
(1)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量ΔU1；
(2)从状态A到状态C的过程，该气体从外界吸收的热量Q2。

26．(0分)[ID：130462]如图所示，上端带卡环的圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，气缸内部被质量均为m的活塞甲和乙分成三部分，下边两部分封闭有理想气体A和B，气柱A、B的高度及活塞甲到卡环的距离均为L。

现将气缸旋转90°放倒在水平地面上，开口
向右。

已知大气压强为mg
S
，活塞的面积为S，活塞与气缸接触良好，厚度不计，导热性
能良好，忽略一切摩擦。

求：
(1)气缸竖直放置时，气体A、B的压强大小；
(2)气缸水平且活塞稳定后，乙距缸底的距离；
(3)放倒气缸过程中气体B吸热还是放热，说明理由。

【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．D
2．D
3．C
5．D
6．C
7．C
8．D
9．B
10．B
11．B
12．B
二、填空题
13．增大大于
14．BC
15．变小不可能变小
16．增大增大升高增加220
17．【解析】
18．4×106热传递
19．不变减少【解析】当质量为1kg温度为0℃的水结成0℃的冰的过程中温度保持不变故分子平均动能不变但结冰的过程要放热所以内能减小分子势能减小【点睛】一切物体在任何温度下都具有内能一定质量的物体内能与温度
20．【解析】试题分析：据AB两点与绝对零度连线分析其斜率变化判断体积变化斜率越大体积越小B与绝对零度-273℃连线的斜率小于A与绝对零度-273℃连线的斜率则B状态气体的体积大于A状态气体的体积根据热力
三、解答题
21．
22．
23．
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．D
解析：D
A．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，分子平均动能越大，但不是每个分子的动能都增大，故B错误；
C．第二类永动机不可能制成是因为它违反热力学第二定律，但不违反能量守恒定律，选项C错误；
D．两个分子间的距离由大于10-9m处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先表现为引力，引力先增大到最大值后减小到零，之后，分子间作用力表现为斥力，从零开始增大，故D正确；
故选D。

2．D
解析：D
A．内燃机工作时，燃料不可能全部燃烧、尾气要带走部分热量、零件之间存在摩擦生热，发动机本身需要散热等等，使得发动机不可能将所有内能转化为机械能，故A错误；B．由于能量的转移和转化具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行故B错误；
C．空气中的内能并不能直接被利用，如果需要利用，则需要热泵，例如空调，空气能热水器等，都需要热泵工作同时消耗电能，引起了其他变化，故C错误；
D．根据热力学第一定律，改变内能的方式有两种：做功和热传递，外界对物体做功，若
物体同时向外放热，则物体的内能有可能减少，故D正确。

故选D。

3．C
解析：C
A．能量守恒告诉我们，能量是不会减少的，煤炭、石油、天然气等化石能源使用后，化学能转化为内能耗散了。

虽然总能量没有减小，但是可以利用的品质降低了，故依然要节约能源，故A错误；
B．自然界中石油、煤炭等能源是有限的，故会不断减少，故B错误；
C．新能源是可以循环利用的，故人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，故C正确；
D．人类不断地开发和利用新的能源，如风能、太阳能，本质上都来源于太阳，符合能量守恒定律，故D错误。

故选C。

4．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。

5．D
解析：D
克服绳与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增加，温度升高，由于热传递使得乙醚的温度升高，直至沸腾，管塞会被冲开，管塞被冲开前管内气体内能增加，压强变大。

故选D。

6．C
解析：C
试题分析：绝热活塞使得气体不能与外界发生热传递，那么活塞向下移动过程，外力对气态做正功，导致气体内能增加，而气体内能主要取决于分子平均动能，分子平均动能的标准是温度，所以内能增加，温度升高，根据体积变小，分子平均动能变大，那么单位时间内分子对单位面积的容器壁撞击力增大，压强增大，对照选项C对．
考点：改变气体内能的两种方式
7．C
解析：C
AC．温度是分子平均动能的标志，而内能是物体内所有分子动能和分子势能之和，故A错
误，C正确；
B．改变内能有两种方式：做功、热传递，外界对物体做功时，如果物体向外界放热，物体的内能不一定增加，故B项错误；
D．在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能，故D错误。

故选C。

8．D
解析：D
A．根据p—V图像的等温线可知，气体从状态M到状态N的过程中温度先升高后降低， A 错误；
BC．气体从状态N到状态Q的过程中，体积不变，压强变大，故气体的温度升高，内能增大，结合热力学第一定律可知，该过程气体吸收热量， BC错误；
D．因气体从状态Q到状态M的过程中的压强较大，而两种情况气体体积的变化相同，故气体从状态Q到状态M的过程中外界对气体所做的功大于气体从状态M到状态N的过程中气体对外界所做的功，D正确。

故选D。

9．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。

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．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。

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．增大大于
解析：增大大于
[1]由图示图象可知，气体从M到N过程中温度T不变而体积V减小，由理想气体状态方
程pV
C
T
=可知，气体压强p增大；
[2]气体从P到Q过程和从M到N过程体积变化相等，P到Q过程的温度高些，即压强大些，所以气体从P到Q过程对外所做的功大于从M到N过程外界对气体所做的功；14．BC
解析：B C
A．燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化，同时热传递向空气转移。

既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律；
B．冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内能不可能减少，故违背热力学第一定律；
C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，必然产生其他影响故违背热力学第二定律；
D．制冷机消耗电能工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响。

既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律。

15．变小不可能变小
解析：变小不可能变小
[1] 气体的分子平均动能和温度有关，温度越高气体的分子平均动能越大。

从a 到b 过程中，温度降低，所以气体的分子平均动能变小。

[2] 从b 到c 的过程压强不变，温度升高，则内能增加，同时体积增大，气体膨胀对外做功，因此气体要吸热，不可能为绝热过程。

[3] 从c 到a 的过程中温度不变，压强降低，可知体积增大，则气体的密度变小。

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．【解析】
解析：1:6 3W
【解析】
[1]．由 C C A A A C
T p V V p T ＝ 可知 1 6
A A A C C C T V p V p T =＝ [2]．则C→D 过程，气体对活塞做功：
W ′=p C △V =3p A △V =3W
18．4×106热传递
解析：4×106 热传递
水放出的热量：Q 放=cm △t ==4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70-50）℃=8.4×106J ； 利用地热水供房间洗浴用水，是通过热传递的方式改变了水的内能．
【点睛】
本题考查了学生对放热公式Q 放=cm △t 、改变内能方法(一是做功，二是热传递)的了解与掌握，计算时注意温度降低（△t ）与降低到（末温）的区别．
19．不变减少【解析】当质量为1kg 温度为0℃的水结成0℃的冰的过程中温度保持不变故分子平均动能不变但结冰的过程要放热所以内能减小分子势能减小
【点睛】一切物体在任何温度下都具有内能一定质量的物体内能与温度 解析：不变 减少
【解析】
当质量为1kg 、温度为0℃的水结成0℃的冰的过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，但结冰的过程要放热，所以内能减小，分子势能减小．
【点睛】一切物体在任何温度下都具有内能，一定质量的物体内能与温度和体积有关，理
想气体只与温度有关．判定内能的变化可以根据热力学第一定律来判定，也可以根据物态的变化来判定．
20．【解析】试题分析：据AB 两点与绝对零度连线分析其斜率变化判断体积变化斜率越大体积越小B 与绝对零度-273℃连线的斜率小于A 与绝对零度-273℃连线的斜率则B 状态气体的体积大于A 状态气体的体积根据热力 解析：< W Q -∆
【解析】
试题分析：据A ，B 两点与绝对零度连线，分析其斜率变化，判断体积变化，斜率越大，体积越小
B 与绝对零度-273℃连线的斜率小于A 与绝对零度-273℃连线的斜率，则B 状态气体的体积大于A 状态气体的体积，根据热力学第一定律可得Q W U =-∆
三、解答题
21．
(1)12 cm ；(2)7 J
(1)取被封闭的气体为研究的对象。

开始时气体的体积为L 1S ，温度为
1(27327)K 300K T =+=
末状态的体积为L 2S ，温度为
2273127)K 400K T +==(
气体做等压变化，则
1212
=L S L S T T 代入数据得
212cm L =
(2)在该过程中，气体对外做功
542021·(105010(129)10J 15 J W F L p S L L =∆==⨯⨯⨯-⨯=－－)－
由热力学第一定律
22J 15J 7J U Q W ∆=-==－22．
（1）1.5×105Pa ，6×10-4m 3；（2）65J
（1）活塞从A 位置缓慢运动到B 位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象
0pS p S mg =+
解得
0mg p p S
=+
=51.510Pa ⨯ 由盖—吕萨克定律有
A B A B
V V T
T = 解得 43610m B A B A
V T V T -==⨯ （2）由气体的内能与热力学温度成正比，即
0B B A
U T U T = 解得
105J B U =
外界对气体做功
30J B A W p V V =--=-()
由热力学第一定律
0B U U U W Q ∆=-=+
得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为65J Q =
23．
(1)5
1 1.06810p =⨯Pa ；(2)△U =179.12J ；(3)h =20.7cm
(1)对活塞进行受力分析，根据力的平衡有 01p S mg p S +=
解得
51 1.06810p =⨯Pa
(2)活塞上升过程，气体的压强不变，设温度为87℃时，气柱高度为l 2，根据等压变化规律有
1212
l S l S T T = 其中T 1=300K ，T 2=360K ，解得
296l =cm
气体对活塞做功
()21170.88J W p V p l l S =∆=-=
根据热力学第一定律U W Q ∆=+，代入数据解得
△U =179.12J
(3)当活塞回到原来位置，汽缸内气体的体积不变，根据等容变化规律有1212
p p T T =，并且 20p p gh ρ=+
解得
h =20.7cm
24．
（1）10J ；（2）4J
（1）从状态A 到状态C 的过程是等容变化过程，则
10W =
根据势力学第一定律有
111U W Q ∆=+
内能的增量为
1110J U Q ∆==
（2）由于B 、C 两状态的温度相同，则从状态A 到状态B 的过程，该气体内能的增量为
2110J U U ∆∆==
根据题意可知，该过程中外界对该气体做功为6J ，即为
26J W =
根据热力学第一定律有
222U W Q ∆=+
整理可以得到
2224J Q U W ∆=－=25．
(1)9J ；(2)3J
(1)从状态A 到状态B 过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功
W 1=0
根据热力学第一定律，有
△U 1=W 1﹢Q 1
内能的增量
△U 1=Q 1=9J
(2) 因为B 、C 两状态温度相同，内能相等，从状态A 到状态C 过程，该气体内能的增量
△U 2=△U 1=9J
根据热力学第一定律 有
△U 2=W 2﹢Q 2
从外界吸收的热量
Q 2=△U 2-W 2=3J
26． (1) A 2mg p S =，B 2mg p S =；(2) 95
L ；(3)吸热，原因见解析 （1）气缸竖直放置时
气体A 的压强为
02A mg mg p p S S
=+
= 气体B 的压强为。