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1、计算题 如图所示,圆柱形容器内用活塞封闭一定质量的理想气体,已知容器横截面积为S,活塞重为G,大气压强为p0。若活塞固定,封闭气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,仍使封闭气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q2。不计一切摩擦,在活塞可自由移动时,封闭气体温度升高1℃,活塞上升的高度h应为多少?

参考答案:解:活塞固定时,由热力学第一定律,气体增加的内能
Q1
活塞不固定时,外界对气体做功为W,则Q2+W= Q2-(p0Sh+Gh)
对活塞由能量守恒定律得Gh= W内-p0Sh
所以W=-W内=-(p0Sh+Gh)
解得活塞上升的高度
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开,使压缩空气迅速跑出,当瓶内气体压强降至等于大气压p0时,立即盖紧瓶塞,过一段时间后,瓶内压强将:(设瓶外环境温度不变)
A.仍为p0
B.大于p0
C.小于p0
D.无法确定
参考答案:B
本题解析:
【错解分析】错解:由于是在内外气压相等的情况下塞上瓶塞的,所以过一段时间后,内外压强应该仍然相等,所以答案应该选A。
上述解答中没有从热力学规律出发,不能把生活语言,如“突然”,“空气迅速跑出”等词语,“翻译”成“物理语言”。上述表达的物理语言可表述为:压缩气体对外做功,与外界来不及进行热交换,即所谓的绝热过程。另外就是“过一段时间”,这是一个可能有热交换的过程,因为瓶子是金属的,金属一般都是热的良导体。上述错误正是因为没有分析这两个热力学过程所致。
【正解】拔开瓶塞,瓶内空气急速膨胀跑出来,这是一个近似的绝热膨胀过程,气体对外做功。根据热力学第一定律,气体的内能一定减少,即温度迅速降低。由于是在室温下拔开瓶塞的,所以瓶内气体的温度一定低于室温。当瓶内外气体压强相等后,塞上瓶塞,立刻又出现了一个新的热力学过程,由于瓶内气温低于室温,必将有热量从外界传向瓶内空气,使瓶内空气的温度升高,瓶内空气的压强也就随着温度的升高而增大。所以,正确答案应为B。
【点评】解此类题时要注意把握住题设的关键词所反映的隐含条件,注意分析物理过程,而只是根据自己的生活经验想当然一般是要出错的。
本题难度:简单
3、选择题 对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A.当气体温度升高,气体的压强一定增大
B.当气体温度升高,气体的内能可能增大也可能减小
C.当外界对气体做功,气体的内能一定增大
D.当气体在绝热条件下膨胀,气体的温度一定降低
参考答案:A、当气体温度升高,由PVT=c知,压强不一定增大,还与体积有关.故A错误.
B、对于一定质量的理想气体,温度升高,气体的内能一定增大.故B错误.
C、当外界对气体做功,根据热力学第一定律△U=W+Q分析可知,内能不一定增大.故C错误.
D、当气体在绝热条件下膨胀,气体对外做功,根据热力学第一定律△U=W+Q分析可知,内能一定减小,温度一定降低,故D正确.
故选D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙,均为理想气体.现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,则在移动P的过程中

A.外力对乙做功;甲的内能不变
B.外力对乙做功;气体乙的每个分子的动能都增大
C.乙传递热量给甲;乙的内能增加
D.气体乙对器壁在单位时间内的作用力增加
参考答案:C
本题解析:由于甲乙系统和外界是绝热的,因此不能和外界进行热交换Q=0,甲乙内能的变换只能通过外界做功引起,当活塞缓慢地向B移动一段距离时,乙气体体积减小,外界对乙做功,其内能增加,温度升高,然后通过隔板B将热量传递给甲一部分,最终甲乙内能都增加,故ABD错误,C正确.故选C.
本题难度:简单
5、选择题 下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,温度一定降低
B.物体内能增加,温度一定升高
C.热量能自发地从低温物体传给高温物体
D.热量能自发地从高温物体传给低温物体
参考答案:A、因做功和热传递均可改变物体的内能,故物体放热内能也有可能增加,即温度有可能增加,故A错误;
B、物体内能增加有可能增加了物体分子间的势能,分子动能可能不变,甚至有可能减小,即温度不一定升高,故B错误;
由热力学第二定律可得,热量可以自发地从高温物体传给低温物体,而不可能从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化,故C错误;D正确;
故选D.
本题解析:
本题难度:简单