热力学定律习题课PPT
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热力学定律的应用
习题课（2课时）
知识点一 功和内能
1.有一个小气泡从水池底缓慢地上升,气泡跟水不发生热 传递,而气泡内气体体积不断增大.在小气泡上升过程中
( D)
A.由于气泡克服重力做功,故它的内能减少 B.由于重力和浮力的合力对气泡做功,故它的内能增加 C.由于气泡内气体膨胀做功,故它的内能增加 D.由于气泡内气体膨胀做功,故它的内能减少
[解析] 合外力对气泡做功,改变气泡动能的大小,选项A、 B错误.气泡内气体膨胀时,对外做功,内能减少,选项C错 误,选项D正确.
2.采用绝热的方式使一定量的气体由初状态A变化至末
B 状态B.对于不同的绝热方式,下列说法正确的是 ( )
A.对气体所做的功不同 B.对气体所做的功相同 C.对气体不做功,因为没有能量的传递 D.以上三种说法都不对
活塞无摩擦地上升.在这一过程中 ( AD )
A.单位时间内气体分子碰撞活塞的次数减少 B.电阻丝对气体加热,气体对外做功,气体内能可能减少 C.电阻丝对气体加热,气体又对外做功,气体内能可能不变 D.电阻丝对气体传递的热量一定大于气体对外做的功
3.AD [解析] 由题意知,气体压强不变,体积增大,则气 体温度升高,内能增加,同时气体对外做功,故电阻丝传 递给气体的热量一定大于气体对外做的功,选项B、C 错误,选项D正确.由气体压强的微观解释知,温度升高, 则气体分子与活塞碰撞一次对活塞的平均作用力增大, 而压强不变,因此单位时间内气体分子碰撞活塞的次 数减少,选项A正确.
9.(多选)如图所示,用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同
的两部分,先用销子S把活塞锁住,将质量和温度都相同的
氢气和氧气分别充入容器的两部分,然后提起销子S,使活
塞可以无摩擦地滑动.在活塞滑动过程中 ( CD)
A.氧气的温度不变 B.氢气的压强增大
C.氢气的体积增大
D.氧气的温度升高
9.CD [解析] 氢气和氧气的质量相同,由于氢气的摩尔质量小,所以氢气的物质 的量大,因体积和温度相同,所以氢气产生的压强大.当拔掉销子后,由于氢气的压 强大,会推动活塞向氧气一方移动,这时氢气体积增大,对外做功,此过程绝热,根据 ΔU=W+Q可知,氢气的内能减少,温度降低.对于氧气,外界对它做功,氧气的体积减 小,由ΔU=W+Q可知,无热传递的情况下,氧气的内能增加,温度升高,A、B错误,C、 D正确.
B 6.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是 () A.吸热的物体其内能一定增加 B.绝热压缩的物体其内 能一定增加 C.放热的物体其内能一定减少 D.体积膨胀的物体其内 能一定减少
6.B [解析] 对于吸热的物体,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,其 内能不一定增加,还与做功情况有关,故A错误;对于绝热压缩的物 体,Q=0,外界对物体做功,W>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,有ΔU>0, 其内能一定增加,故B正确;对于放热的物体,若外界对物体做功,而且 功的数值大于热量的数值,则根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,物 体的内能增加,故C错误;对于体积膨胀的物体,对外界做功,若物体从 外界吸热,而且热量的数值大于功的数值,则根据热力学第一定律 ΔU=W+Q可知,物体的内能增加,故D错误.
2.B [解析] 对于一定质量的气体,采用任何一种绝热方式 由初状态A变化到末状态B,都是绝热过程.在这一过程中,气 体在初状态A有一确定的内能UA,在末状态B有另一确定的 内能UB,由绝热过程中ΔU=UB-UA=W知,W为恒量,故B正确.
知识点二 热量与内能
3.(多选)如图所示,绝热的容器内密闭一定质量的气体(不 考虑分子间的作用力),用电阻丝缓慢对气体加热时,绝热
知识点二 热力学第一定律对理想气体的应用
7.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起(不计气泡内
空气分子势能的变化),则 ( B)
A.气泡内空气对外做功,内能不变,同时放热 B.气泡内空气对外做功,内能不变,同时吸热 C.气泡内空气内能减少,同时放热 D.气泡内空气内能不变,不吸热也不放热
7.B [解析] 气泡上升过程中,由于水对气泡的压强减小, 气泡的体积增大,故气泡内空气对外做功;缓慢上升指有 时间发生热传递,可认为气泡内空气温度是不变的,不计 气泡内空气分子势能的变化,则内能不变,所以要从外界 吸收热量,且吸收的热量等于对外界所做的功.
10.(多选)一定质量的理想气体经历下列一些过程,一
定从外界吸收了热量的是 ( ABD)
A.温度保持不变,体积逐渐增大 B.体积保持不变, 温度逐渐升高
C.压强保持不变,体积逐渐减小 D.温度逐渐升高, 压强逐渐减小
11.(多选)图为一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像,气体 先由状态a沿双曲线经等温过程变化到状态b,再沿与横轴平行的直线 变化到状态c,a、c两点位于与纵轴平行的直线上.以下说法中正确的
AD
3 热力学第一定律 能量守恒定律 知识点一 热力学第一定律的应用
5.(多选)如图所示为简易测温装置,玻璃管中一小段水银
将一定质量的气体封闭在烧瓶内.当温度升高时 ( BD )
A.瓶内气体的密度增大 B.瓶内气体分子的平均动能增加 C.外界对瓶内气体做正功 D.热传递使瓶内气体的内能增加
5.BD [解析] 当温度升高时,瓶内气体的变化为等压 膨胀,故瓶内气体的密度减小,气体分子的平均动能增 加,瓶内气体对外做正功,选项B正确,选项A、C错误;由 热力学第一定律ΔU=W+Q可知,瓶内气体内能增加是由 于气体从外界吸收了热量,选项D正确.
8.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,不计气体分子间相互作
用.在被淹没的金属筒缓慢下降的过程中,筒内空气体积减
小,则筒内空气 ( C)
A.从外界吸热
B.内能增大
C.向外界放热
wk.baidu.comD.内能减小
8.C [解析] 水温恒定且金属筒缓慢下降,则筒内空气的温 度始终不变,因不计分子间相互作用,故气体的内能不变,选 项B、D错误.筒内空气体积减小,外界对气体做功,由热力学 第一定律可知,气体必须向外界放热,选项A错误,选项C正确.
习题课（2课时）
知识点一 功和内能
1.有一个小气泡从水池底缓慢地上升,气泡跟水不发生热 传递,而气泡内气体体积不断增大.在小气泡上升过程中
( D)
A.由于气泡克服重力做功,故它的内能减少 B.由于重力和浮力的合力对气泡做功,故它的内能增加 C.由于气泡内气体膨胀做功,故它的内能增加 D.由于气泡内气体膨胀做功,故它的内能减少
[解析] 合外力对气泡做功,改变气泡动能的大小,选项A、 B错误.气泡内气体膨胀时,对外做功,内能减少,选项C错 误,选项D正确.
2.采用绝热的方式使一定量的气体由初状态A变化至末
B 状态B.对于不同的绝热方式,下列说法正确的是 ( )
A.对气体所做的功不同 B.对气体所做的功相同 C.对气体不做功,因为没有能量的传递 D.以上三种说法都不对
活塞无摩擦地上升.在这一过程中 ( AD )
A.单位时间内气体分子碰撞活塞的次数减少 B.电阻丝对气体加热,气体对外做功,气体内能可能减少 C.电阻丝对气体加热,气体又对外做功,气体内能可能不变 D.电阻丝对气体传递的热量一定大于气体对外做的功
3.AD [解析] 由题意知,气体压强不变,体积增大,则气 体温度升高,内能增加,同时气体对外做功,故电阻丝传 递给气体的热量一定大于气体对外做的功,选项B、C 错误,选项D正确.由气体压强的微观解释知,温度升高, 则气体分子与活塞碰撞一次对活塞的平均作用力增大, 而压强不变,因此单位时间内气体分子碰撞活塞的次 数减少,选项A正确.
9.(多选)如图所示,用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同
的两部分,先用销子S把活塞锁住,将质量和温度都相同的
氢气和氧气分别充入容器的两部分,然后提起销子S,使活
塞可以无摩擦地滑动.在活塞滑动过程中 ( CD)
A.氧气的温度不变 B.氢气的压强增大
C.氢气的体积增大
D.氧气的温度升高
9.CD [解析] 氢气和氧气的质量相同,由于氢气的摩尔质量小,所以氢气的物质 的量大,因体积和温度相同,所以氢气产生的压强大.当拔掉销子后,由于氢气的压 强大,会推动活塞向氧气一方移动,这时氢气体积增大,对外做功,此过程绝热,根据 ΔU=W+Q可知,氢气的内能减少,温度降低.对于氧气,外界对它做功,氧气的体积减 小,由ΔU=W+Q可知,无热传递的情况下,氧气的内能增加,温度升高,A、B错误,C、 D正确.
B 6.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是 () A.吸热的物体其内能一定增加 B.绝热压缩的物体其内 能一定增加 C.放热的物体其内能一定减少 D.体积膨胀的物体其内 能一定减少
6.B [解析] 对于吸热的物体,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,其 内能不一定增加,还与做功情况有关,故A错误;对于绝热压缩的物 体,Q=0,外界对物体做功,W>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,有ΔU>0, 其内能一定增加,故B正确;对于放热的物体,若外界对物体做功,而且 功的数值大于热量的数值,则根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,物 体的内能增加,故C错误;对于体积膨胀的物体,对外界做功,若物体从 外界吸热,而且热量的数值大于功的数值,则根据热力学第一定律 ΔU=W+Q可知,物体的内能增加,故D错误.
2.B [解析] 对于一定质量的气体,采用任何一种绝热方式 由初状态A变化到末状态B,都是绝热过程.在这一过程中,气 体在初状态A有一确定的内能UA,在末状态B有另一确定的 内能UB,由绝热过程中ΔU=UB-UA=W知,W为恒量,故B正确.
知识点二 热量与内能
3.(多选)如图所示,绝热的容器内密闭一定质量的气体(不 考虑分子间的作用力),用电阻丝缓慢对气体加热时,绝热
知识点二 热力学第一定律对理想气体的应用
7.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起(不计气泡内
空气分子势能的变化),则 ( B)
A.气泡内空气对外做功,内能不变,同时放热 B.气泡内空气对外做功,内能不变,同时吸热 C.气泡内空气内能减少,同时放热 D.气泡内空气内能不变,不吸热也不放热
7.B [解析] 气泡上升过程中,由于水对气泡的压强减小, 气泡的体积增大,故气泡内空气对外做功;缓慢上升指有 时间发生热传递,可认为气泡内空气温度是不变的,不计 气泡内空气分子势能的变化,则内能不变,所以要从外界 吸收热量,且吸收的热量等于对外界所做的功.
10.(多选)一定质量的理想气体经历下列一些过程,一
定从外界吸收了热量的是 ( ABD)
A.温度保持不变,体积逐渐增大 B.体积保持不变, 温度逐渐升高
C.压强保持不变,体积逐渐减小 D.温度逐渐升高, 压强逐渐减小
11.(多选)图为一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像,气体 先由状态a沿双曲线经等温过程变化到状态b,再沿与横轴平行的直线 变化到状态c,a、c两点位于与纵轴平行的直线上.以下说法中正确的
AD
3 热力学第一定律 能量守恒定律 知识点一 热力学第一定律的应用
5.(多选)如图所示为简易测温装置,玻璃管中一小段水银
将一定质量的气体封闭在烧瓶内.当温度升高时 ( BD )
A.瓶内气体的密度增大 B.瓶内气体分子的平均动能增加 C.外界对瓶内气体做正功 D.热传递使瓶内气体的内能增加
5.BD [解析] 当温度升高时,瓶内气体的变化为等压 膨胀,故瓶内气体的密度减小,气体分子的平均动能增 加,瓶内气体对外做正功,选项B正确,选项A、C错误;由 热力学第一定律ΔU=W+Q可知,瓶内气体内能增加是由 于气体从外界吸收了热量,选项D正确.
8.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,不计气体分子间相互作
用.在被淹没的金属筒缓慢下降的过程中,筒内空气体积减
小,则筒内空气 ( C)
A.从外界吸热
B.内能增大
C.向外界放热
wk.baidu.comD.内能减小
8.C [解析] 水温恒定且金属筒缓慢下降,则筒内空气的温 度始终不变,因不计分子间相互作用,故气体的内能不变,选 项B、D错误.筒内空气体积减小,外界对气体做功,由热力学 第一定律可知,气体必须向外界放热,选项A错误,选项C正确.