熱力學(xué)第一定律在氣體中的應(yīng)用 對一定質(zhì)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(xué)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(fù),⑵W僅由體積決定.壓縮時為正.膨脹時為負(fù),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(nèi)裝有高壓氧氣.打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出.當(dāng)內(nèi)外氣壓相等時立即關(guān)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(xué)第一定律ΔU<0.即關(guān)閉閥門時瓶內(nèi)氧氣溫度必然低于外界溫度.而壓強(qiáng)等于外界大氣壓,“過一段時間 經(jīng)過熱交換.鋼瓶內(nèi)氧氣的溫度又和外界溫度相同了.由于體積未變.所以瓶內(nèi)氧氣壓強(qiáng)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(zhì)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(xué)第一定律分階段列表進(jìn)行分析如下:各階段都應(yīng)先根據(jù)溫度和體積的變化確定ΔU和W的正負(fù).再根據(jù)ΔU=Q+W確定Q的正負(fù).全過程始末溫度相同.所以內(nèi)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(jié)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(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān),所以布朗運(yùn)動也叫做熱運(yùn)動

B.彩色液晶顯示屏是應(yīng)用液晶在不同電場中對不同顏色的光吸收強(qiáng)度不同制成的

C.能量耗散說明能量在不斷減少

D.熱力學(xué)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(zhì)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(nèi)的氣體加熱,在加熱過程中        

    A.汽缸向左移動

    B.活塞AB均向左移動

    C.密封氣體的內(nèi)能一定增加

    D.汽缸中單位時間內(nèi)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(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān),所以布朗運(yùn)動也叫做熱運(yùn)動
B.彩色液晶顯示屏是應(yīng)用液晶在不同電場中對不同顏色的光吸收強(qiáng)度不同制成的
C.能量耗散說明能量在不斷減少
D.熱力學(xué)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(nèi)水蒸汽飽和氣壓    (填“增大”、“減小”或“不變”),杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)    (填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)如圖氣缸放置在水平地面上,缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞橫截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)為p,氣缸內(nèi)電熱絲熱功率為P,測得通電時間t內(nèi)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(nèi)缸內(nèi)氣體內(nèi)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(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān),所以布朗運(yùn)動也叫做熱運(yùn)動
B.彩色液晶顯示屏是應(yīng)用液晶在不同電場中對不同顏色的光吸收強(qiáng)度不同制成的
C.能量耗散說明能量在不斷減少
D.熱力學(xué)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(nèi)水蒸汽飽和氣壓
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”),杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)
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(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞橫截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)為p0,氣缸內(nèi)電熱絲熱功率為P,測得通電時間t內(nèi)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(nèi)缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量為
Pt-p0Sh-Q
Pt-p0Sh-Q

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(1)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,我們把這些氣體稱為工質(zhì).某熱機(jī)經(jīng)過一個循環(huán)后,工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1,對外做功W,又對低溫?zé)嵩捶艧酫2,工質(zhì)完全恢復(fù)初始狀態(tài),內(nèi)能沒有變化.根據(jù)熱力學(xué)第一定律,在工質(zhì)的一個循環(huán)中,Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是________.熱機(jī)的效率η=不可能達(dá)到100%,從能量轉(zhuǎn)換的角度,說明________能不能完全轉(zhuǎn)化為________能.
(2)如圖表示一定質(zhì)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(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要________(填“高”或“低”).在同一等溫線下,如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍,則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腳_______倍.

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(1)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,我們把這些氣體稱為工質(zhì).某熱機(jī)經(jīng)過一個循環(huán)后,工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1,對外做功W,又對低溫?zé)嵩捶艧酫2,工質(zhì)完全恢復(fù)初始狀態(tài),內(nèi)能沒有變化.根據(jù)熱力學(xué)第一定律,在工質(zhì)的一個循環(huán)中,Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是________.熱機(jī)的效率η=不可能達(dá)到100%,從能量轉(zhuǎn)換的角度,說明________能不能完全轉(zhuǎn)化為________能.

(2)如圖表示一定質(zhì)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(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要________(填“高”或“低”).在同一等溫線下,如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍,則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腳_______倍.

 

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