粤教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第3章 热力学定律 分层作业9 热力学第一定律.ppt

1234567891011121314解析活塞缓慢向右移动,气体体积V变大,故气体对外做功W0;又气缸导热良好外界温度T保持不变,因温度是分子平均动能的标志且气体忽略分子势能,故气体温度不变,气体内能不变,ΔU=0;由理想气体状态方程,知气体压强逐渐减小,由热力学第一定律ΔU=W+Q,知气体吸收热量.故A正确,B、C、D错误.123456789101112131411.(多选)如图是某喷水壶.未喷水时阀门闭合,压下压杆可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄打开阀门,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变.则下列选项不正确的是()A.充气过程中,储气室内气体分子密度增大B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体内能减小BD1234567891011121314解析充气过程中,储气室体积不变,气体分子数目增加,故分子密度增大,故A正确;充气过程中,温度不变,故气体分子平均动能不变,故B错误;喷水过程中,液面降低,空气体积增大,储气室内气体压强减小,而温度不变,内能不变,由热力学第一定律知室内气体吸热,故C正确,D错误.123456789101112131412.(多选)一定质量的理想气体沿p-V坐标系中曲线所示的方向发生变化,其中曲线BDA是以p轴、V轴为渐近线的双曲线的一部分,则()A.气体由A变到B,一定是吸热的B.气体由B变为A,一定是吸热的C.气体由A变到B再变到A,吸热多于放热D.气体由A变到B再变到A,放热多于吸热AC1234567891011121314解析由图像可知,p-V图像的BDA是双曲线的一部分,则由B到A变化是等温变化,气体的温度不变,气体内能不变,即ΔU=0,由图像可知,由B到A过程气体体积变小,外界对气体做功,W0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q0,气体要放热,故B错误;气体由A变到B,温度不变,内能不变,体积变大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸热,故A正确;气体由A到B的过程要吸收热量,吸收的热量等于气体对外做的功Q=W,在B到A的过程中,气体要放出热量,放出的热量等于外界对气体做的功Q=W,由图像可知,从A到B与从B到A过程,气体体积变化量相等,从A到B的过程,平均压强大,气体做功,即WW,则QQ,即气体由A变到B再变到A,吸热多于放热,故C正确,D错误.123456789101112131413.气缸内封闭了一定质量、压强p=1.0×105Pa、体积V=2.0m3的理想气体,现使气体保持压强不变,体积缓慢压缩至V=1.0m3,此过程气体向外界释放了Q=1.2×105J的热量,则:(1)压缩过程外界对气体做了多少功?(2)气体内能变化了多少?答案(1)1.0×105J(2)减少了2×104J解析(1)外界对气体做功W=p·|ΔV|=p(V-V)解得W=1.0×105J.(2)由热力学第一定律得,气缸内气体内能的变化量ΔU=Q+W=(-1.2×105+1.0×105)J=-2×104J即气体内能减少了2×104J.1234567891011121314123456789101112131414.某科学兴趣小组,制作了一个简易温度计:在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可以忽略的水银柱,接口处用石蜡密封,将酒瓶水平放置,如图所示.该小组测得酒瓶容积为480cm3,玻璃管内部横截面积为0.5cm2,瓶口外的有效长度为48cm.当气温为27℃时,水银柱刚好在瓶口位置.(已知大气压p0=1.0×105Pa)(1)求该温度计能测量的最高气温.(2)水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中,气体对外做了多少功?(3)假设上述过程密封气体从外界吸收了3J热量,则该气体内能变化了多少?1234567891011121314答案(1)42℃(2)2.4J(3)增加0.6J解析(1)当水银柱到达管口时,所测气温最高,设为T2,此时气体体积为V2,初状态T1=(273+27)K=300K,V1=480cm3末状态V2=(480+48×0.5)cm3=504cm31234567891011121314(2)水银柱移动过程中,气体对外界做功W=