【例30】 容器里装有0?C的冰和水各0.5kg,向里面通入100?C的水蒸气后,容器里水升高了30?C,假设
容器吸收热量可忽略不计,并且容器是绝热的.计算一下通入水蒸气有多少?(已知此状态水汽化热L?2.26?106J/kg,冰的熔解热??3.35?105J/kg,水的比热容c?4.2?103J/kg??C)
【例31】 分子动理论中是怎样引入系统内能概念的?热力学中是怎样引入系统内能概念的?为什么说它
们是一致的?
【例32】 如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的
可移动胶塞.用打气筒慢慢向筒内打气,使容器内的压强增加到一定程度,这时读出温度计示数.打开卡子,胶塞冲出容器后 ( )
A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少 B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加 C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少 D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加
【例33】 如图,一绝热容器被隔板K 隔开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,最终达到平衡状态.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
【例34】 下列说法正确的是()
A.第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律 B.自然界中的能量是守恒的,所以能量永不枯竭,不必节约能源 C.自然界中有的能量便于利用,有的不便于利用
D.不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化
【例35】 一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明
玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为P0.经过太阳暴晒,气体温度由T0?300K升至T1?350K.
(1)求此时气体的压强.
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(2)保持T1?350K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到P0.求集热器内剩余气体的
质量与原来总质量的比值.判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因.
【例36】 (1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下
列说法正确的是 .(填写选项前的字母)
A.气体分子间的作用力增大 B.气体分子的平均速率增大 C.气体分子的平均动能减小 D.气体组成的系统地熵增加
(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,
则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J.
(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3,平均摩尔质量为0.29kg/mol.阿伏加德罗常数
NA?6.02?1023mol?1,取气体分子的平均直径为2?10?10m,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字).
【例37】 如图所示,A.B两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度内,A.B球用同一种特殊的材
料制作,当温度稍微升高时,球的体积明显地增大,如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同,且两球膨胀后体积也相等,两球也不再上升,则( ) A.A球吸收的热量多 B.B球吸收的热量多
C.A、B二球吸收的热量一样多 D.不能确定吸收热量的多少
【例38】 如图所示容器中,A.B各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面为空气,大气压恒
定.A.B底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.原先A中的水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐
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A 水 B 水银 A
K B
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向B中流,最后达到平衡.在这个过程中( ) A.大气压力对水做功,水的内能增加 B.水克服大气压力做功,水的内能减少 C.大气压力对水不做功,水的内能不变 D.大气压力对水不做功,水的内能增加
【例39】 关于第二类永动机,下列说法中正确的是 ( )
A.它既不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律 B.它既违反了热力学第一定律,也违反了热力学第二定律 C.它不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律 D.它只违反热力学第一定律,不违反热力学第二定律
【例40】 热力学第二定律使人们认识到,自然界中进行的涉及________的宏观过程都具有方向性.
【例41】 下列关于热现象的说法,正确的是 ( )
A.外界对物体做功,物体的内能一定增加 B.气体的温度升高,气体的压强一定增大
C.任何条件下,热量都不会由低温物体传递到高温物体 D.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能
【例42】 下列哪些物理过程具有方向性( )
A.热传导过程
B.机械能和内能的转化过程 C.气体的扩散过程
D.气体向真空中膨胀的过程
【例43】 (1)为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体.下列图象
能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 .
(2)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”)
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(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为
0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数NA?6.02?1023mol?1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试
估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字).
【例44】 下列属于可再生能源的是 ( )
A.电能
B.水流能、风能
C.煤炭
D.核能、太阳能
【例45】 下述做法能改善空气质量的是 ( )
A.以煤等燃料作为主要生活燃料 B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源 C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车 D.限制使用电动车
课堂检测
1、 关于布朗运动和扩散现象说法正确的是( )
A.布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固体中发生 B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动 C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显 D.布朗运动和扩散现象都是永不停息的
2、 用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图①).现把
隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图②),这个过程称为气体的自由膨胀.下列说法正确的是 ( )
A.自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动 B.自由膨胀前后,气体的压强不变 C.自由膨胀前后,气体的温度不变
D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分 3、 关于干湿泡温度计,下列说法正确的是( )
A.湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度 B.干泡所示温度正常都是高于湿泡所显示温度
C.在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越干燥 D.在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越潮湿.
4、 关于液体表面的收缩趋势,正确的说法是:( )
A.因为液体表面分子分布比内部密,所以有收缩趋势 B.液体表面分子分布和内部相同,所以有收缩趋势 C.因为液体表面分子分布比内部稀,所以有收缩趋势
D.液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用,使液体表面有收缩趋势
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5、 下列说法正确的是
A.当一定质量的气体吸热时,其内能可能减小 B.玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体
C.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
D.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部 E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
课后作业
1、 一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态量P、V、T的变化情况可能是( )
A.P、V、T都增大 B.P减小,V和T增大 C.P和V减小,T增大 D.P和T增大,V减小
2、 一定质量的气体封闭在绝热的气缸内.当用活塞压缩气体时.一定增大的物理量为:①气体的压强;
②气体的密度;③气体的内能;④气体的分子势能.其中正确的是 ( ) A.①② B.①②③ C.①④ D.②③④
3、 一定质量的理想气体,在升温膨胀对外做功的过程中,分子的平均动能 ,气体的内
能 ,因而伴随着 过程.
4、 某气体初态时有100J内能,膨胀过程中对外做功30J,同时吸收了20J的热量,在这过程中内能
(填增加或减少) J.
5、 网孔较小的筛子里盛有少量的水时,水不会从网孔中流出.试解释这一现象.
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