四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-3:4.3宏观过程的方向性 跟踪训练(共2份 含解析)

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名称 四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-3:4.3宏观过程的方向性 跟踪训练(共2份 含解析)
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科目 物理
更新时间 2020-07-01 18:59:56

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4.3宏观过程的方向性
课时作业(含解析)
1.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是(  )
A.若气体的温度不断升高,其压强也一定不断增大
B.在完全失重的状态下,气体的压强为零
C.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
D.当分子热运动变剧烈时,压强一定增大
2.一定量的理想气体,从状态开始,经历、、三个过程,其图象如图所示,下列判断正确的是(

A.过程气体吸收的热量大于内能的增加
B.过程气体吸收的热量全部用于对外做功
C.过程外界对气体做的功大于放出的热量
D.过程的体积变化量大于过程的体积变化量
3.一定质量的理想气体(分子力不计),体积由V膨胀到V′.如果通过压强不变的过程实现,对外做功大小为W1,传递热量的值为Q1,内能变化为△U1;如果通过温度不变的过程来实现,对外做功大小为W2,传递热量的值为Q2,内能变化为△U2.则(  )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
4.下列关于内能的说法正确的是______。
A.当分子间的引力和斥力相互平衡时,分子间势能最小
B.不计分子之间的分子势能,质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
C.1g
100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能
D.内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体
E.理想气体在绝热膨胀的过程中,内能可能增大
5.图示是压力保温瓶的结构简图,活塞a与液面之间密闭了一段质量的气体。假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换,则向下压a的过程中,瓶内气体(  )
A.内能增大
B.体积增大
C.压强增大
D.温度升高
6.下列说法正确的是____________
A.水的饱和汽压随温度的升高而增加
B.一定质量的0℃的水的内能大于等质量的0℃的冰的内能
C.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现
D.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力的缘故
E.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的
7.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,再变化到状态C,变化过程的p-V图象如图所示,已知状态A时气体温度为200K。下列说法正确的是(  )
A.状态B时气体温度是600K
B.状态C时气体温度是600K
C.状态A到B的过程,气体放热
D.状态B到C的过程,气体放热
E.状态A到B再到C的过程,气体内能先增大后减小
8.夏天,从湖底形成的一个气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强没有变化,将气泡内看做理想气体。则上升过程中,以下说法正确的是_______________。
A.气泡内气体对外界做功
B.气泡内气体分子平均动能增大
C.气泡内气体温度升高导致放热
D.气泡内气体的压强可能不变
E.气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小。
9.分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容,下列说法正确的是_____
A.物体吸收热量同时对外做功,内能可能不变
B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性
C.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大
10.一定质量的理想气体从状态M到达状态N,有两个过程可以经历,其p-V图象如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程,下列说法正确的是(  )
A.气体经历过程1,其温度降低,内能减少
B.气体经历过程1,对外做功,内能不一定减少
C.气体在过程2中,对外先不做功后来对外做功
D.气体在过程2中,先向外放热后吸热
E.气体在过程2中,一直向外放热
11.如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历状态b、c、到达状态d,已知一定质量的理想气体的内能与温度满足(k为常数)。该气体在状态a时温度为,求:
①气体在状态d时的温度
②气体从状态a到达状态d过程从外界吸收的热量
12.如图所示,上端带卡环的圆柱形气缸竖直放置在水平地面上,气缸内部被质量均为的活塞甲和乙分成三部分,下边两部分封闭有理想气体和,气柱、的高度及活塞甲到卡环的距离均为。现将气缸旋转90°放倒在水平地面上,开口向右。已知大气压强为,活塞的面积为,活塞与气缸接触良好,厚度不计,导热性能良好,忽略一切摩擦。求:
(1)气缸竖直放置时,气体、的压强大小;
(2)气缸水平且活塞稳定后,乙距缸底的距离;
(3)放倒气缸过程中气体吸热还是放热,说明理由。
13.一定质量的理想气体,其内能跟温度成正比.在初始状态A时,体积为V0,压强为p0,温度为T0,已知此时其内能为U0.该理想气体从状态A经由一系列变化,最终还回到原来状态A,其变化过程的p-T图如图所示,其中CA延长线过坐标原点,BA在同—竖直直线上.求:
(1)状态B的体积;
(2)状态C的体积;
(3)从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体与外界交换的热量是多少?
参考答案
1.C
【解析】
A.
根据可知,若气体的温度T不断升高,气体的压强P和体积V的乘积一定增大,但其压强P不一定增大,
A错误;
B.
从微观角度,气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的,即使在完全失重的状态下,只要容器密闭,气体分子仍然会不停的频繁碰撞器壁,
B错误;
C.
对于一定量的理想气体,若气体的压强和体积都不变,根据理想气体的状态方程:,可知其温度不变;而理想气体的内能仅仅与温度有关,所以其内能也一定不变。C正确;
D.
当分子热运动变剧烈时,分子数密度可能减小,故气体压强也可以减小或者不变,D错误;
故选C。
2.B
【解析】
A.过程ab为等容变化,温度升高,内能增大,体积不变,由热力学第一定律可知,气体吸收的热量等于气体内能的增加,故A错误;
B.过程bc为等温变化,,但气体压强减小,由理想气体方程
可知V增大,气体对外做功,W<0,由
可知过程气体吸收的热量全部用于对外做功,故B正确;
C.过程ca为等压变化,由
可知温度降低,体积减小,外界对气体做功,温度降低,内能减小,由热力学第一定律可知,气体内能的减小等于放出的热量与外界对气体做功之差,故过程外界对气体做的功小于放出的热量,故C错误;
D.过程ab为等容变化,,故过程的体积变化量等于过程的体积变化量,故D错误。
故选B。
3.C
【解析】
在p-V图象作出等压过程和等温过程的变化图线,如图所示,根据图象与坐标轴所面积表示功,可知:W1>W2.第一种情况,根据可知,气体压强不变,体积增大,因此温度升高,△U1>0,根据热力学第一定律有:△U1=Q1-W1,第二种情况等温过程,气体等温变化,△U2=0,根据热力学第一定律有:△U2=Q2-W2,则得:Q2=W2,由上可得:△U1>△U2.Q1>Q2,C正确.
4.ACD
【解析】
A.当分子间的引力和斥力相互平衡时,分子间势能最小,选项A正确;
B.不计分子之间的分子势能,因质量相同的氢气和氧气所含分子数不同,虽然温度相同,分子平均动能相同,但是氢气和氧气具有不同的内能,选项B错误;
C.水变成同温度的水蒸气要吸热,可知1g
100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能,选项C正确;
D.内能少的物体温度可能高,则也可以自发地将一部分内能转移给内能多、温度较低的物体,选项D正确;
E.理想气体在绝热膨胀的过程中,Q=0,W<0;根据?U=W+Q可知,?U<0,即气体的内能一定减小,选项E错误。
故选ACD。
5.ACD
【解析】
A.当向下压活塞a时,压力对气体做功,气体与外界又没有热交换,由热力学第一定律得瓶内气体的内能增大,故A正确;
B.向下压a的过程中,气体的体积减小,故B错误;
CD.一定质量的气体,内能增大,温度升高,体积减小,根据气态方程
得知气体的压强增大,故CD正确。
故选ACD。
6.ABD
【解析】
A.随温度的升高,分子热运动加剧,会的更多的水分子从水面溢出,因此水的饱和汽压增大,A正确;
B.一定质量的0℃的冰变成0℃的水吸收大量的热,根据热力学第一定律,内能一定增加,B正确;
C.当液体表面分子间的作用力小于液体与固体接触面间分子作用力时表现为浸润现象,反之为不浸润现象,因此浸润和不浸润现象是液体分子间作用力与液体与固体分子间作用力大小的比较,C错误;
D.一些昆虫可以停在水面上,并没有浸入水中,是由于水表面存在表面张力的缘故,D正确;
E.气体的压强是由于大量气体分子对器壁持续撞击而产生的,E错误。
故选ABD。
7.ADE
【解析】
A.从A到B为等容变化,则由查理定律可得
选项A正确;
B.从B到C为等压变化,则由盖吕萨克定律可得
选项B错误;
C.状态A到B的过程,气体体积不变,则W=0,温度升高,则?U>0,则由热力学第一定律可知,气体吸热,选项C错误;
D.状态B到C的过程,气体体积减小,则W>0;温度降低,则?U<0,则由热力学第一定律可知,Q<0,即气体放热,选项D正确;
E.状态A到B再到C的过程,气体温度先升高后降低,可知气体的内能先增大后减小,选项E正确。
故选ADE。
8.ABE
【解析】
AD.气泡内气体压强p=p0+ρgh,气泡升高过程中,其压强减小,温度升高,根据理想气体状态方程,体积一定增大,故气泡内气体对外界做功,故A正确,D错误。
B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,泡内气体分子平均动能增大,故B正确。
C.温度升高,气泡内气体内能增大,即△U>0,体积增大,即W<0,根据热力学第一定律△U=W+Q,可得Q>0,故气泡内的气体吸热,故C错误。
E.根据气体压强定义及其微观意义,气泡内气体压强减小,气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小,故E正确。
故选ABE。
9.ACD
【解析】
A.物体吸收热量同时对外做功,二者相等时,内能不变,故A正确;
B.布朗运动反映了液体分子运动的无规则性,故B错误;
C.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故C正确;
D.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故D正确;
E.分子间的作用力若表现为引力,分子距离增大,分子力做负功,分子势能增大,若分子力表现为斥力,分子距离增大,分子力做正功,分子势能减少,故E错误;
故选ACD。
10.ACD
【解析】
AB.气体经历过程1,压强减小,体积变大,气体膨胀对外做功,因气体始终与外界无热量交换,由热力学第一定律可知,内能减少,故温度降低,故A正确,B错误;
CDE.气体在过程2中,根据理想气体状态方程=C,刚开始时,体积不变,对外不做功,压强减小,则温度降低,对外放热,后来体积增大,压强不变,对外做功,则温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,则气体吸热,故E错误,CD正确。
故选ACD。
11.①Td
=3T0

Q=
2kT0﹢6p0V0
【解析】
由a到d气体发生等压变化,由盖吕萨克定律可以求出气体的温度;求出气体做的功,然后应用热力学第一定律求出从外界吸收的热量;
【详解】
解:①状态a与状态d压强相等,由:
可得:

依题意可知:,
由热力学第一定律,有:
其中:
联立可得:
12.(1)
,;(2)
;(3)吸热,原因见解析
【解析】
(1)气缸竖直放置时
气体的压强为
气体的压强为
(2)、初始体积均为,放倒气缸后甲活塞运动到卡口处两部分气体均发生等温变化,稳定后压强相同,设为,设气体长度为,气体的长度为
对气体,由玻意耳定律
对气体,由玻意耳定律
解得
(3)气体吸热。气体温度不变,内能不变,因为气体体积膨胀对气体做功,根据热力学第一定律,气体吸热。
13.(1)V0/3;(2)V0;(3)2p0V0;
【解析】
①由图可知,从状态A到状态B气体温度为T1=T0为等温变化过程,状态B时气体压强为P1=3P0,设体积为V1,由玻意耳-马略特定律P0V0=P1V1
解得
②由图可知,从状态B到状态C气体压强为P2=P1=3P0为等压变化过程,状态C时气体温度为T2=3T0,设体积为V2,由查理-盖吕萨克定律
?解得V2=V0
③从状态B到状态C,设外界对气体做功为,
从状态C回到状态A,由图线知为等容过程,外界对气体不做功,对状态B经状态C回到状态A,内能增加量为△U=0,气体从外界吸收的热量为△Q,内能增加量为△U,
由热力学第一定律△U=Q+W
解得Q=2P0V0,即气体从外界吸收热量2P0V0
【点睛】A到B为等温过程,由玻意耳定律求得体积;由B到C为等压变化,由盖吕萨克定律求体积;从B到C外界对气体做功,C到A为等温变化,根据热力学第一定律求解吸放热.4.3宏观过程的方向性
课时作业(含解析)
1.一定质量的理想气体,在温度升高的过程中(  )
A.气体的内能一定增加
B.外界一定对气体做功
C.气体一定从外界吸收热量
D.气体分子的平均动能可能不变
2.如图所示,某同学将空的薄金属筒开口向下缓慢压入水中。设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间的相互作用,则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中,筒内空气体积减小,空气一定(  )
A.从外界吸热
B.内能增大
C.向外界放热
D.内能减小
3.如图,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.筒内气体,在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高
B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃
C.若实验中易燃物被点燃,是活塞与筒壁间摩擦生热导致的
D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快
4.如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气,b部分气体为2
mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为Va、Vb,温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是
A.Va>Vb,
Ta>Tb
B.Va>Vb,
Ta<Tb
C.Va<Vb,
Ta<Tb
D.Va<Vb,
Ta>Tb
5.如图,一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环,ABCD位于矩形的四个顶点上。下列说法正确的是

A.状态C的温度为
B.从A→B,分子的平均动能减少
C.从C→D,气体密度增大
D.从D→A,气体压强增大、内能减小
E.经历A→B→C→D→A一个循环,气体吸收的热量大于释放的热量
6.一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四段过程在p-T图像上都是直线段,ab和dc的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,ad平行于纵轴,由图可以判断
(  )
A.a→b过程中气体体积不断减小,气体向外放出热量
B.b→c过程中气体体积不断减小,单位时间内撞击器壁的分子数增多
C.c→d过程中气体体积不断增大,气体对外做功
D.d→a过程中气体体积不断增大,气体从外界吸收热量
7.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V—T图像如图所示,pa、pb、pc分别表示a、b、c的压强,下列判断正确的是(

A.状态a、b、c的压强满足pc=pb=3pa
B.过程a到b中气体内能增大
C.过程b到c中气体吸收热量
D.过程b到c中每一分子的速率都减小
E.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
8.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,其中,和为等温过程,和为绝热过程。该循环过程中,下列说法正确的是  
A.过程中,气体对外界做功,吸热
B.过程中,气体分子的平均动能减少
C.过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D.过程中,外界对气体做功,气体内能增加
9.下列说法正确的是_______。
A.在自发过程中,分子一定从高温区域扩散到低温区域
B.气体的内能包括气体分子的重力势能
C.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但气体压强不一定增大
D.夏天和冬天相比,夏天的气温较高,水的饱和汽压较大,在相对湿度相同的情况下,夏天的绝对湿度较大
E.理想气体等压压缩过程一定放热
10.下列说法中正确的是________
A.当温度升高时,物体内所有分子热运动速率都一定增大
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
C.在潮湿的天气里,空气的相对湿度小,有利于蒸发
D.温度相同的不同物体,它们分子的平均动能一定相同
E.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程,温度均由T1升高到T2,等压过程比等容过程吸收的热量多
11.如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
12.如图所示,上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置,管长55cm,其中有一段长为6cm的水银柱,将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部,空气柱B和大气连通现用一小活塞将管口封住,并将活塞缓慢往上压,当水银柱上升4cm时停止上压已知外界大气压恒为76cmHg,上压过程气体温度保持不变,A、B均为理想气体,求:
(1)气体A、B末状态的压强;
(2)试分析此过程中B气体是吸热还是放热?
13.如图所示,一个长方形气缸放置于水平地面上,左右侧壁光滑且绝热,底面面积为S=20cm2且导热良好,质量为m=2kg且绝热的活塞下方封闭了一定量的理想气体,稳定时气柱长度为h=20cm。现在在活塞上放一个物块(未画出),待系统再次稳定后,活塞下方的气柱长度变为h′=10cm,已知大气压强始终为p0=1×105Pa,重力加速度g=10m/s2,一切摩擦阻力不计、气密性良好且外界环境温度保持不变。求:
(1)活塞上所放物块的质量M;
(2)第一次稳定到第二次稳定过程中从底部发生热交换的情况。
参考答案
1.A
【解析】
AD.理想气体不计分子势能,温度升高,平均动能增大,内能一定增加,选项A正确,D错误;
BC.温度升高,外界可能对气体做功,也可能从外界吸收热量,选项BC错误。
故选A.
2.C
【解析】
BD.由于不计气体分子之间的相互作用,且整个过程缓慢进行,所以温度不变,气体内能不变,所以BD错误;
AC.由热力学第一定律
在这个过程中气体体积减小,外界对气体做了功,式中为正,又气体内能不变
所以为负,即气体向外界放热,所以C正确,A错误。
故选C。
3.D
【解析】
A.筒内气体在被压缩时外界对气体做功,导致气体温度升高,由于是迅速被压缩,从外界吸收热量很少,选项A错误;
B.易燃物能否被点燃与筒内气体的压强大小无关,选项B错误;
C.压缩气体时,活塞与筒壁间摩擦生热很少,不至于把易燃物点燃,选项C错误;
D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快,即使气体快速被压缩,与外界绝热,才能使气体内能迅速增大,温度升高,选项D正确。
故选D。
4.D
【解析】
AB.解除锁定前,两部分气体温度相同,体积相同,由可知质量大的部分压强大,即b部分压强大,故活塞左移,平衡时,故A、B错误;
CD.活塞左移过程中,气体被压缩内能增大,温度增大,b气体向外做功,内能减小,温度减小,平衡时,故C错误,D正确;
故选D。
5.ACE
【解析】
A.过程为等压过程,则有
即有
解得
过程也为等压过程,则有

解得
故A正确;
B.从A→B从A→B,温度升高,分子平均动能增大,故B错误;
C.过程为等压变化过程,由图可知,气体体积减小,气体质量不变,则气体密度增大,故C正确;
D.从D→A,由图可知,气体压强增大,温度升高,气体内能增大,故D错误;
E.经历A→B→C→D→A一个循环,气体内能不变;在p-V图象中,图象与坐标轴围成面积表示功,所以,即整个过程,气体对外界做功,所以气体吸收的热量大于释放的热量,故E正确。
故选ACE。
6.BD
【解析】
根据理想气体状态方程分析可知,在p-T图象中,图线上各点与坐标原点的连线斜率代表体积,斜率越大体积越小;
A.a→b为过坐标原点的一条倾斜直线,a到b为等容过程,即Va=Vb,体积不变,外界对气体不做功,温度降低,气体内能减小,放热,故A错误;
B.b到c图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越大,体积越来越小,单位体积内的分子数增多,即Vb>Vc,b到c温度降低,分子的平均动能减小,压强增大,故单位时间内撞击器壁的分子数增多,故B正确;
C.c到d图线为过坐标原点的一条直线,直线斜率不变,体积不变,气体对外界不做功,故C错误;
D.d到a图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小,体积越来越大,即Vd<Va,气体对外界做正功,温度不变,内能不变,故需要吸收热量,故D正确;
故选:BD。
7.ABE
【解析】
A.设a状态的压强为pa,则由理想气体的状态方程可知
所以
pb=3pa
同理

pc=3pa
所以
pc=pb=3pa
故A正确;
B.过程a到b中温度升高,内能增大,故B正确;
C.过程b到c温度降低,内能减小,即?U<0,体积减小,外界对气体做功,W>0,则由热力学第一定律可知,Q<0,即气体应该放出热量,故C错误;
D.温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以过程bc中气体的温度降低,分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小,故D错误;
E.由图可知过程ca中气体等温膨胀,内能不变,对外做功;根据热力学第一定律可知,气体吸收的热量等于对外做的功,故E正确。
故选ABE。
8.ABD
【解析】
A.A→B过程中,体积增大,气体对外界做功,温度不变,内能不变,气体吸热,故A正确;
B.B→C过程中,绝热膨胀,气体对外做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故B正确;
C.C→D过程中,等温压缩,体积变小,分子数密度变大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,故C错误;
D.D→A过程中,绝热压缩,外界对气体做功,内能增加,故D正确。
故选ABD。
9.CDE
【解析】
A.
扩散现象是分子的无规则热运动,分子可以从高温区域扩散到低温区域,也可以从低温区域扩散到高温区域,故A错误;
B.
气体内能中不包括气体分子的重力势能,故B错误;
C.
气体的压强与分子对器壁的平均撞击力、单位时间内打到器壁单位面积上的分子数两个因素有关,气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,若同时气体的体积增大,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少,则气体的压强不一定增大,故C正确;
D.
根据相对湿度的定义:相对湿度=,可知在相对湿度相同的情况下,夏天的气温较高,水的饱和汽压较大,则绝对湿度较大,故D正确;
E.
根据理想气体状态方程,气体等压压缩过,压强不变,体积减小,温度一定降低,内能也减小,即△U<0;再根据热力学第一定律W+Q=△U,体积减小,外界气体做功,W>0,则Q<0,所以理想气体等压压缩过程一定放热,故E正确。
故选CDE。
10.BDE
【解析】
A.当温度升高时,物体内分子的平均速率变大,并非所有分子热运动速率都一定增大,选项A错误;
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,选项B正确;
C.在潮湿的天气里,空气的相对湿度大,不利于蒸发,选项C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,温度相同的不同物体,它们分子的平均动能一定相同,选项D正确;
E.一定质量的理想气体温度由T1升高到T2,则内能变化量相同,经等压过程,体积变大,对外做功W<0,则等容过程中不对外做功W=0,根据热力学第一定律可知,等压过程比等容过程吸收的热量多,选项E正确。
故选BDE。
11.(1)
(2)
【解析】
①由理想气体状态方程得
解得:V1=V
②在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=P0(V﹣V1)
活塞刚要下降时,由理想气体状态方程得
解得:T1=2T0;
在这一过程中,气体内能的变化量为△U=α(T0﹣T1)
由热力学第一定律得,△U=W+Q
解得:Q=p0V+αT0
12.(1)气体A末状态的压强87.5cmHg,B气体末态压强93.5cmHg;???(2)B气体是放热。
【解析】
(1)气体A的初态的压强为pA:
pA+p柱=p0
末态时气柱的长度为lA′
lA′=lA-△l
气体A发生等温变化
pA?lAS=pA′lA′S
解得
pA′=87.5cmHg
气体B的末态压强为pB′,解得
pB′=pA′+p柱=93.5cmHg
(2)气体B的初态:压强为p0,气体柱的长度为lB
lB=L-lA-l柱=29cm
气体B发生等温变化
pB?lBS=pB′lB′S
解得
lB′=23.6cm
lB′<lB,气体B的变化是等温压缩
等温变化,内能不变△U=0,压缩体积减小,外界对气体做功W>0
由热力学第一定律△U=W+Q可知Q<0:气体B要放热。
13.(1)22kg(2)44J
【解析】
(1)初态对活塞由平衡知识可知:
放上物块再次稳定后:
此时对活塞:
解得:
(2)对活塞的全过程由动能定理:
活塞队气体做功-W,根据热力学第一定律:
其中从底部热交换耗散于外界环境的热量为Q,联立解得: