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1、考点规范练考点规范练 60 热力学定律与能量守恒热力学定律与能量守恒 一、单项选择题 1.下列说法正确的是( ) A.所有的能量守恒过程都能自发地发生 B.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 C.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物质能等都来自太阳辐射的能量 D.能的转化过程符合能量守恒定律,因此不会发生能源危机 2.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( ) A.保持气体的压强不变,改变其温度,可以实现其内能不变 B.若气体的温度逐渐升高,则其压强可以保持不变 C.气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程无关 D.当气体体积逐渐增大时,气体的内能一定减小 3.如图所
2、示,在实验室某同学用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内(活 塞与汽缸之间无摩擦)。用滴管将水缓慢滴在活塞上,在此过程中( ) A.气体对外做功,气体内能减小 B.外界对气体做功,气体内能增加 C.外界对气体做功,气体内能不变 D.气体从外界吸热,气体内能不变 4.如图所示,一定质量的理想气体,由状态 a 经过 ab 过程到达状态 b 或者经过 ac 过程到达状态 c。设 气体在状态 b 和状态 c的温度分别为 Tb和 Tc,在过程 ab 和 ac 中吸收的热量分别为 Qab和 Qac。则 ( ) A.TbTc,QabQacB.TbTc,QabQacD.Tb=Tc,QabQ
3、ac,选项 C 正确。 5.BDE 解析 过程是等容变化,温度升高,压强增大,故 A 项错误;过程中,体积增大,气体对外做功, 故 B项正确;过程是等容变化,温度降低,放出热量,故 C项错误;过程是等温变化,温度不变,故状 态 c、d的内能相等,故 D 项正确;E 项,由理想气体状态方程可知为定值,状态 d 相对于状态 b,V 和 T 均增大,故 p应减小,故 E 项正确。 6.BC 解析 热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现, 适用于所有的热学过程,C 正确,D 错误;由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温 物体,除非有外界的影响或帮助
4、,电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消 耗电能,B正确,A 错误。 7.ACE 解析 液体变成气体后,分子间的平均距离增大了,A 正确;温度是分子热运动剧烈程度的标志, 由于两种状态下的温度是相同的,故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的,B 错误;水发生等 温变化,分子平均动能不变,因水分子总数不变,分子的总动能不变,根据热力学第一定律 U=Q+W,可 得水的内能的变化量 U=2 260 J-170 J=2 090 J,即水的内能增大 2 090 J,则水分子的总势能增大了 2 090 J,C正确;在整个过程中能量是守恒的,D 错误;1 g 水所含的分子数为 n=
5、 NA= 1 18 6.01023=3.31022,E 正确。 8.解析 (1)理想气体从 A状态到 B 状态的过程中,压强保持不变,根据盖吕萨克定律有 = 代入数据解得 TB=TA=600 K。 (2)理想气体从 A状态到 B 状态的过程中,外界对气体做功 W1=-pA(VB-VA) 解得 W1=-100 J 气体从 B 状态到 C 状态的过程中,体积保持不变,根据查理定律有 = 解得 pC=2.5105 Pa 从 C状态到 D 状态的过程中,压强保持不变,外界对气体做功 W2=pC(VC-VD)=pC(VB-VA) 解得 W2=250 J 一次循环过程中外界对气体所做的总功 W=W1+W2=150 J 理想气体从 A 状态完成一次循环,回到 A 状态,始末温度不变,所以内能不变。根据热力学第一定律有 U=W+Q 解得 Q=-150 J 故完成一次循环,气体向外界放热 150 J。 答案 (1)600 K (2)放热 150 J