第5章 热力学定律 第1节 热力学第一定律 1.对一定质量的气体,下列说法正确的是( ) A.在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功 B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功 C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加 D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变 解析:当体积增大时,气体一定对外做功,A正确;而气体压强增大,但体积不一定会减小,所以外界不一定对气体做功,B错;当气体体积不断被压缩时,外界对气体做功,因气体与外界之间能量交换不确定,所以气体的内能不一定增加,C错;在气体与外界没有热量交换时,气体对外做功或外界对气体做功,都可以使气体的内能发生变化,D错。 答案:A 2.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:由于不计分子势能,所以瓶内空气的内能只与温度有关,温度降低,内能减小,塑料瓶变扁,使气体体积减小,所以外界对气体做功,故A、B、C错,D对。 答案:D 3.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.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105 J,同时空气的内能增加1.5×105 J,则空气从外界吸热0.5×105 J C.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 D.一定质量的气体,如果保持温度不变,体积越小,则压强越大 解析:布朗运动是固体小颗粒的运动,A错。根据热力学第一定律,知放热0.5×105 J,B错,C正确。根据压强的微观意义知D对。 答案:CD 4.固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的理想气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设汽缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不 变。若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动,如图所示,则在拉动活塞的过程中,关于汽缸内气体的下列结论,其中正确的是( ) A.气体对外做功,气体内能减小 B.气体对外做功,气体内能不变 C.外界对气体做功,气体内能不变 D.气体向外界放热,气体内能不变 解析:将活塞向右拉动使气体的体积变大,故可判断出气体对外界做功,内能应该减小。但考虑到汽缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不变,活塞B被缓慢地向右拉动,故可认为气体从外界吸收热量,保持温度一直与周围环境的温度一致,可以判断出气体的内能不变。由以上分析可以得出选项B是正确的。 答案:B 5.如图所示,导热的汽缸开口向下,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。汽缸外部温度恒定不变,则( ) A.缸内的气体压强减小,内能增加 B.缸内的气体压强增大,内能不变 C.缸内的气体压强增大,内能减少 D.外界对缸内气体做功,缸内气体内能不变 解析:导热汽缸外部恒温,气体的内能不变,由于细砂慢慢漏出,气体压强增大,体积减小,外界对气体做功。B、D选项正确。 答案:BD 6.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缓下降的过程中,筒内空气体积减小( ) A.从外界吸热 B.内能增大 C.向外界放热 D.内能减少 解析:本题考查气体性质和热力学第一定律,由于不计气体分子之间的相互作用,且整个过程缓慢进行,所以可看成温度不变,即气体内能不变,选项B、D均错。热力学第一定律公式ΔU=W+Q,因为在这个过程中气体体积减小,外界对气体做了功,式中W取正号,ΔU=0,所以Q为负,即气体向外放热,故选项A错,C对。答案为C。 答案:C 7.如图所示,带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体。将一个半导体NTC热敏电阻R置于汽缸中,热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路,汽缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性 ... ...
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