PAGE4-熱力學定律與能量守恒1.(多選)(2024·貴陽模擬)如圖所示,肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a起先,經(jīng)驗ab、bc、cd、de四個過程到達狀態(tài)e,其中ba的延長線經(jīng)過原點,bc連線與橫軸平行,de連線與縱軸平行。下列說法正確的是 ()A.ab過程中氣體分子熱運動平均動能增加B.bc過程中氣體分子單位時間內(nèi)撞擊容器壁次數(shù)不變C.cd過程中氣體從外界吸熱大于氣體內(nèi)能增量D.狀態(tài)a的氣體體積比狀態(tài)d的氣體體積小E.de過程中氣體對外放出熱量,內(nèi)能不變【解析】選A、C、D。ab過程氣體溫度上升,分子平均動能增大,故A正確。bc過程氣體分子平均動能增大,為保持壓強不變,單位時間內(nèi)氣體分子與容器壁碰撞次數(shù)應削減,故B錯誤。cd過程氣體體積增大,故對外做功,又溫度上升,內(nèi)能增大,依據(jù)熱力學第肯定律可知,氣體從外界汲取熱量且大于內(nèi)能增量,故C正確。連接Od,可看出Od斜率小于Oa斜率,故狀態(tài)a的氣體體積比狀態(tài)d的氣體體積小,故D正確。de過程氣體體積增大,對外做功,因溫度不變,內(nèi)能不變,則氣體從外界汲取熱量,故E錯誤。2.肯定量的志向氣體從狀態(tài)a起先,經(jīng)驗等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖所示。其中對角線ac的延長線過原點O。下列推斷錯誤的是 ()A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C.在過程d→a中氣體從外界汲取的熱量小于氣體對外界做的功D.在過程b→c中外界對氣體做的功等于在過程d→a中氣體對外界做的功【解析】選C。依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程pVT=C,結(jié)合p-T圖像上點與原點連線的斜率等于C依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程pVT=C得p=CTV,p-T圖像的斜率k=CV,a、c兩點在同始終線上,即a、c兩點是同一等容線上的兩點,體積相等,故A正確;志向氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度,志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度高,內(nèi)能大,故氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能,故B正確;在過程d→a中,等壓改變,溫度上升,內(nèi)能增大ΔU>0,體積變大,外界對氣體做負功即W<0,依據(jù)熱力學第肯定律ΔU=W+Q,Q>|W|,所以在過程d→a中氣體從外界汲取的熱量大于氣體對外界做的功,故C錯誤;在過程b→c中,等壓改變,溫度降低,內(nèi)能減小ΔU<0,體積減小,外界對氣體做功,依據(jù)pVT=C,即pV=CT知,d→a過程中,氣體對外界做功,Wbc=pΔVbc=CΔTbc,因為|Wda|=|p′ΔVda|=|CΔTda|,所以|Wbc|=|Wda|,在過程b3.(多選)(2024·玉林模擬)關(guān)于熱力學定律,下列說法正確的是 ()A.氣體向真空的自由膨脹是不行逆的B.志向氣體在等溫膨脹過程中從外界汲取的熱量全部用于對外做功C.空調(diào)機既能制熱又能制冷,說明熱傳遞不存在方向性D.只要對內(nèi)燃機不斷改進,就可以把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能E.肯定質(zhì)量100℃的水變成100℃的水蒸氣【解析】選A、B、E。依據(jù)熱力學其次定律知氣體向真空的自由膨脹是不行逆的,故A正確。志向氣體在等溫膨脹過程中氣體的內(nèi)能沒有變,所以把汲取的熱量全部用于對外做功,故B正確?？照{(diào)機既能制熱又能制冷,但是要耗電,即熱傳遞有方向性,熱量只能自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體,故C錯誤。依據(jù)熱力學其次定律可知,熱機的效率不行能達到100%,即使對內(nèi)燃機不斷改進,也不行以把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故D錯誤。溫度是分子的平均動能的標記,肯定質(zhì)量100℃的水變成100℃的水蒸氣,汲取熱量,溫度不變,其分子的平均動能不變,汲取的熱量增加了分子之間的勢能4.(多選)如圖所示,甲、乙裝置中的相同透亮容器裝有等質(zhì)量的空氣,所連接的U形管內(nèi)的液柱可以反映空氣溫度的改變,小李將兩套裝置分別接到電壓相同的電源上,來探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱的多少與什么因素有關(guān)”,對此下列說法正確的是 ()A.甲試驗裝置是為了探究電流產(chǎn)生熱的多少與電阻的關(guān)系B.乙試驗裝置是為了探究電流產(chǎn)生熱的多少與電流的關(guān)系C.甲試驗裝置容器外電阻的作用是使通過兩容器內(nèi)電阻的電流不相等D.乙試驗裝置中左管的液面上升得比右管慢【解析】選C、D。由圖可知,甲圖中右側(cè)是兩個5Ω的電阻并聯(lián),再后與左側(cè)的5Ω的電阻串聯(lián),依據(jù)串聯(lián)電路的特點可知,左右兩部分的電流雖然相等,但右側(cè)對氣體加熱的電阻絲上的電流只有左側(cè)電流的一半;所以左右兩側(cè)加熱電阻的電阻值雖然相等,但流過電阻的電流值不同,所以甲試驗裝置是為了探究電流產(chǎn)生熱的多少與電流的關(guān)系。故A錯誤;乙圖中兩個電阻值不同的電阻串聯(lián),分別對兩個容器加熱,依據(jù)串聯(lián)電路的特點可知,兩部分的電流是相等的,但電阻值不同,所以乙試驗裝置是為了探究電流產(chǎn)生熱的多少與電阻的關(guān)系。故B錯誤;由A的分析可知,甲試驗裝置容器外電阻的作用是使通過兩容器內(nèi)電阻的電流不相等,從而可以探究電流產(chǎn)生熱的多少與電流的關(guān)系。故C正確;乙圖中兩個電阻值不同的電阻串聯(lián),兩部分的電流是相等的,依據(jù):P=I2R可知,右側(cè)的電功率較大,則右側(cè)氣體的溫度上升快,壓強增加快,所以乙試驗裝置中左管的液面上升得比右管慢。故D正確。故選C、D?！狙a償訓練】(多選)如圖所示,A、B兩點表示肯定質(zhì)量的志向氣體的兩個狀態(tài),當氣體自狀態(tài)A改變到狀態(tài)B時 ()A.分子的速率分布曲線發(fā)生改變B.單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)目增多C.有可能經(jīng)過體積減小的過程D.外界必定對氣體做正功E.氣體必定從外界吸熱【解析】選A、C、E。因為氣體溫度上升,分子的平均動能增加,氣體分子的速率分布曲線發(fā)生改變,故A正確;溫度上升會導致壓強增大,而B狀態(tài)的壓強小于A狀態(tài)的壓強,故單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)目應減小,故B錯
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