熱力學第一定律在氣體中的應用 對一定質量的理想氣體(除碰撞外忽略分子間的相互作用力.因此沒有分子勢能).熱力學第一定律ΔU=Q+W中:⑴ΔU僅由溫度決定.升溫時為正.降溫時為負,⑵W僅由體積決定.壓縮時為正.膨脹時為負,⑶Q由ΔU和W共同決定,⑷在絕熱情況下Q=0.因此有ΔU= W. 例14. 鋼瓶內裝有高壓氧氣.打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出.當內外氣壓相等時立即關閉閥門.過一段時間后再打開閥門.會不會再有氧氣逸出? 解:第一次打開閥門氧氣“迅速 噴出.是一個絕熱過程Q=0.同時氧氣體積膨脹對外做功W<0.由熱力學第一定律ΔU<0.即關閉閥門時瓶內氧氣溫度必然低于外界溫度.而壓強等于外界大氣壓,“過一段時間 經(jīng)過熱交換.鋼瓶內氧氣的溫度又和外界溫度相同了.由于體積未變.所以瓶內氧氣壓強將增大.即大于大氣壓.因此再次打開閥門.將會有氧氣逸出. 例15. 一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過A→B→C→A的循環(huán)過程(A→B為等溫線).其中那些階段是吸熱的.那些階是放熱的?整個過程是吸熱還是放熱? 解:首先可以判定C狀態(tài)下氣體溫度較高.根據(jù)熱力學第一定律分階段列表進行分析如下:各階段都應先根據(jù)溫度和體積的變化確定ΔU和W的正負.再根據(jù)ΔU=Q+W確定Q的正負.全過程始末溫度相同.所以內能相同.但由圖可知:W=FS=pΔV(氣體做功等于p-V曲線下到橫軸間的面積).由圖可見A→B階段氣體對外界做功少.C→A階段外界對氣體做功多.B→C階段氣體體積不變W=0.因此全過程外界對氣體作正功.氣體必然放熱.結論是A→B.B→C氣體吸熱,C→A和全過程氣體放熱. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

【物理——選修3-3】

(1)下列說法中正確的是

A.布朗運動的劇烈程度與溫度有關,所以布朗運動也叫做熱運動

B.彩色液晶顯示屏是應用液晶在不同電場中對不同顏色的光吸收強度不同制成的

C.能量耗散說明能量在不斷減少

D.熱力學第二定律也可以表述為:氣體向真空的自由膨脹是可逆的

(2)如圖所示,絕熱的汽缸與絕熱的活塞A、B密封一定質量的空氣后水平放置在光滑地面上,不計活塞與汽缸壁的摩擦,現(xiàn)用電熱絲給汽缸內的氣體加熱,在加熱過程中        

    A.汽缸向左移動

    B.活塞A、B均向左移動

    C.密封氣體的內能一定增加

    D.汽缸中單位時間內作用在活塞A和活塞B的分子個數(shù)相同

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 (選修模塊3-3)
(1)下列說法中正確的是   
A.布朗運動的劇烈程度與溫度有關,所以布朗運動也叫做熱運動
B.彩色液晶顯示屏是應用液晶在不同電場中對不同顏色的光吸收強度不同制成的
C.能量耗散說明能量在不斷減少
D.熱力學第二定律也可以表述為:氣體向真空的自由膨脹是不可逆的
(2)將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經(jīng)過一段時間,若玻璃杯蓋子不漏氣,則杯內水蒸汽飽和氣壓    (填“增大”、“減小”或“不變”),杯內氣體壓強    (填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)如圖氣缸放置在水平地面上,缸內封閉一定質量的理想氣體,活塞橫截面積為S,外界大氣壓強為p,氣缸內電熱絲熱功率為P,測得通電時間t內活塞緩慢向左移動距離為h,氣缸向外界放出熱量為Q,不計活塞與氣缸之間的摩擦,則在時間t內缸內氣體內能的變化量為   

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(2009?徐州二模) (選修模塊3-3)
(1)下列說法中正確的是
BD
BD

A.布朗運動的劇烈程度與溫度有關,所以布朗運動也叫做熱運動
B.彩色液晶顯示屏是應用液晶在不同電場中對不同顏色的光吸收強度不同制成的
C.能量耗散說明能量在不斷減少
D.熱力學第二定律也可以表述為:氣體向真空的自由膨脹是不可逆的
(2)將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經(jīng)過一段時間,若玻璃杯蓋子不漏氣,則杯內水蒸汽飽和氣壓
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”),杯內氣體壓強
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)如圖氣缸放置在水平地面上,缸內封閉一定質量的理想氣體,活塞橫截面積為S,外界大氣壓強為p0,氣缸內電熱絲熱功率為P,測得通電時間t內活塞緩慢向左移動距離為h,氣缸向外界放出熱量為Q,不計活塞與氣缸之間的摩擦,則在時間t內缸內氣體內能的變化量為
Pt-p0Sh-Q
Pt-p0Sh-Q

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(1)蒸汽機、內燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實現(xiàn)能量的轉移和轉化,我們把這些氣體稱為工質.某熱機經(jīng)過一個循環(huán)后,工質從高溫熱源吸熱Q1,對外做功W,又對低溫熱源放熱Q2,工質完全恢復初始狀態(tài),內能沒有變化.根據(jù)熱力學第一定律,在工質的一個循環(huán)中,Q1、Q2、W三者之間滿足的關系是________.熱機的效率η=不可能達到100%,從能量轉換的角度,說明________能不能完全轉化為________能.
(2)如圖表示一定質量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線.圖中等溫線Ⅰ對應的溫度比等溫線Ⅱ對應的溫度要________(填“高”或“低”).在同一等溫線下,如果該氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍,則氣體的體積應變?yōu)樵瓉淼腳_______倍.

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(1)蒸汽機、內燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實現(xiàn)能量的轉移和轉化,我們把這些氣體稱為工質.某熱機經(jīng)過一個循環(huán)后,工質從高溫熱源吸熱Q1,對外做功W,又對低溫熱源放熱Q2,工質完全恢復初始狀態(tài),內能沒有變化.根據(jù)熱力學第一定律,在工質的一個循環(huán)中,Q1、Q2、W三者之間滿足的關系是________.熱機的效率η=不可能達到100%,從能量轉換的角度,說明________能不能完全轉化為________能.

(2)如圖表示一定質量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線.圖中等溫線Ⅰ對應的溫度比等溫線Ⅱ對應的溫度要________(填“高”或“低”).在同一等溫線下,如果該氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍,則氣體的體積應變?yōu)樵瓉淼腳_______倍.

 

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