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1、填空题 在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减小__________KJ,空气__________(选填“吸收”或“放出”)热量。
参考答案:5;放出
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列说法正确的是
[? ]
A.外界对气体做功,气体的内能一定增大
B.气体从外界只收热量,气体的内能一定增大
C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大
D.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了?6×105?J的功,不计气体分子的热势能.问:
(1)物体的内能增加还是减少?变化量是多少?
(2)分子动能是增加还是减少?
参考答案:(1)气体从外界吸热:Q=4.2×105J
气体对外做功:W=-6×105J?
由热力学第一定律:△U=W+Q=-1.8×105J?
△U为负,说明气体的内能减少了1.8×105J?
(2)由于气体分子间的距离较大,分子间的相互作用力近似为零,所以气体的内能由气体的质量和温度(分子的动能)决定.本题中物化的内能减少,所以其分子的动能一定减少.?
答:(1)物体的内能减少了1.8×105J
(2)分子的动能一定减少.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 (1)如图1所示,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空.抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达刭平衡状态.
在此过程中______
A.气体对外界做功,内能减少
B.气体不做功,内能不变
C.气体压强变小,温度降低
D.气体压强变小,温度不变
E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少
(2)长为100cm的内径均匀的细玻璃管,一端被封闭,一端开口,当开口竖直向上时,用20cm水银柱封住49cm长的空气柱,如图2所示,当开口竖直向下时,管内被封闭的空气柱长为多少?设当时大气压强为76cmHg.
参考答案:(1)A、稀薄气体向真空扩散没有做功,W=0,故A错误;
B、绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0,W=0,则根据热力学第一定律得知内能不变,故B正确;
C、D根据玻意耳定律得知,气体体积增大,压强减小,气体的内能不变,则温度不变,故C错误,D正确;
E、稀薄气体扩散体积增大,分子数密度减小,单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少.故E正确;
故选BDE.
(2)取被封闭在玻璃管中的气体为研究对象,在转动过程中可以认为气体的质量和温度不变,故应用玻意耳定律求解.
初状态:p1=(76+20)cmHg=96?cmHg,L1=49cm
末状态:p2=(76-20)cmHg=56?cmHg,L2=?
根据玻意耳定律有:p1L1S=p2L2S
解得 L2=p1L1p2=84cm
由于L2+20=104cm,大于管长100cm,说明水银将要溢出一部分.
设末状态管内水银柱长为xcm,则
p2=(76-x)cmHg,L2=(100-x)cm
根据玻意耳定律有 p1L1S=p2L2S
得(76+20)×19=(76-x)?(100-x)
整理得:x2-176x+2896=0
解得:x2=18.4cm,x"=157.6cm(舍去)
所求气柱长为:100-x=81.6cm?
故答案为:(1)BDE;
(2)当开口竖直向下时,管内被封闭的空气柱长为81.6cm.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一定质量的理想气体吸热膨胀,保持压强不变,它的内能增加,那么
[? ]
A.它吸收的热量等于内能的增量?
B.它吸收的热量小于内能的增量?
C.它吸收的热量大于内能的增量?
D.它吸收的热量可以大于内能的增量,也可以小于内能的增量
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单