第十三章熱學(xué),第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律,過好雙基關(guān),一、熱力學(xué)第一定律1.改變物體內(nèi)能的兩種方式(1)；(2)熱傳遞.2.熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的與外界對它所做功的和.(2)表達(dá)式：U.,做功,熱量,QW,(3)U中正、負(fù)號法則：,QW,吸收,放出,增加,減少,答案,自測1一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功7.0104J，氣體內(nèi)能減少1.3105J，則此過程A.氣體從外界吸收熱量2.0105JB.氣體向外界放出熱量2.0105JC.氣體從外界吸收熱量6.0104JD.氣體向外界放出熱量6.0104J,二、熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的兩種表述(1)克勞修斯表述：熱量不能從低溫物體傳到高溫物體.(2)開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響.或表述為“永動機是不可能制成的.”2.用熵的概念表示熱力學(xué)第二定律在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會.,自發(fā)地,第二類,減小,3.熱力學(xué)第二定律的微觀意義一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的增大的方向進(jìn)行.4.第二類永動機不可能制成的原因是違背了.,無序性,熱力學(xué)第二定律,答案,自測2教材P61第2題改編(多選)下列現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是A.一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱B.蒸汽機把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機械能C.桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D.電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體,三、能量守恒定律1.內(nèi)容能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者是從一個物體到別的物體，在轉(zhuǎn)化或的過程中，能量的總量保持不變.2.條件性能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，某一種形式的能是否守恒是有條件的.3.第一類永動機是不可能制成的，它違背了.,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移,能量守恒定律,答案,自測3木箱靜止于水平地面上，現(xiàn)在用一個80N的水平推力推動木箱前進(jìn)10m，木箱受到地面的摩擦力為60N，則轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)的內(nèi)能U和轉(zhuǎn)化為木箱的動能Ek分別是(空氣阻力不計)A.U200J，Ek600JB.U600J，Ek200JC.U600J，Ek800JD.U800J，Ek200J,解析UFfx6010J600JEkFxU8010J600J200J,解析,研透命題點,命題點一熱力學(xué)第一定律的理解和應(yīng)用,基礎(chǔ)考點自主悟透,1.熱力學(xué)第一定律的理解(1)內(nèi)能的變化都要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析.(2)做功情況看氣體的體積：體積增大，氣體對外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對氣體做功，W為正.(3)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時Q0.(4)如果研究對象是理想氣體，則由于理想氣體沒有分子勢能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時，主要體現(xiàn)在分子動能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化.,2.三種特殊情況(1)若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加；(2)若過程中不做功，即W0，則QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加；(3)若過程的初、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則WQ0或WQ，外界對物體做的功等于物體放出的熱量.,例1(多選)(2017全國卷33(1)如圖1，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸.待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積.假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣.下列說法正確的是A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功D.氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功E.氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變,答案,解析,圖1,解析因為汽缸、活塞都是絕熱的，隔板右側(cè)是真空，所以理想氣體在自發(fā)擴(kuò)散的過程中，既不吸熱也不放熱，也不對外界做功.根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體自發(fā)擴(kuò)散前后，內(nèi)能不變，選項A正確，選項C錯誤；氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大，又因為一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以氣體溫度升高，分子平均動能增大，選項B、D正確，選項E錯誤.,變式1(多選)(2016全國卷33(1)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B.氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大C.氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加,答案,解析,解析質(zhì)量和溫度都相同的氣體，雖然分子平均動能相同，但是不同的氣體，其摩爾質(zhì)量不同，即分子個數(shù)不同，所以分子總動能不一定相同，A錯誤；宏觀運動和微觀運動沒有關(guān)系，所以宏觀運動速度大，內(nèi)能不一定大，B錯誤；根據(jù)C可知，如果等溫壓縮，則內(nèi)能不變；等壓膨脹，溫度增大，內(nèi)能一定增大，C、E正確；理想氣體的分子勢能為零，所以一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與分子平均動能有關(guān)，而分子平均動能和溫度有關(guān)，D正確.,例2(多選)(2017全國卷33(1)如圖2，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過程ca中外界對氣體做功C.在過程ab中氣體對外界做功D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量,命題點二熱力學(xué)第一定律與圖象的綜合應(yīng)用,基礎(chǔ)考點自主悟透,圖2,答案,解析,解析在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確，E錯誤；在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項D正確.,變式2(多選)(2016全國卷33(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖象如圖3所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E.在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功,答案,解析,圖3,理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，而TaTc，故氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時的內(nèi)能，選項B正確；由熱力學(xué)第一定律UQW知，cd過程溫度不變，內(nèi)能不變，則QW，選項C錯誤；da過程溫度升高，即內(nèi)能增大，則吸收的熱量大于對外界做的功，選項D錯誤；,基本思路,命題點三熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用,能力考點師生共研,例3(2017河北冀州2月模擬)如圖4甲所示，橫截面積為S，質(zhì)量為M的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，現(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使其溫度從T1升高了T，氣柱的高度增加了L，吸收的熱量為Q.不計汽缸與活塞的摩擦，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g.求：(1)此加熱過程中氣體內(nèi)能增加了多少？,圖4,答案Q(p0SMg)L,答案,解析,解析設(shè)缸內(nèi)氣體的溫度為T1時壓強為p1，活塞受重力、大氣壓力和缸內(nèi)氣體的壓力作用而平衡，則有Mgp0Sp1S氣體膨脹對外界做功為Wp1SL根據(jù)熱力學(xué)第一定律有QWU聯(lián)立可得UQ(p0SMg)L,(2)若保持缸內(nèi)氣體溫度不變，再在活塞上放一砝碼，如圖乙所示，使缸內(nèi)氣體的體積又恢復(fù)到初始狀態(tài)，則所放砝碼的質(zhì)量為多少？,答案,解析,解析設(shè)所放砝碼的質(zhì)量為m，缸內(nèi)氣體的溫度為T2時壓強為p2，活塞和砝碼整體受重力、大氣壓力和缸內(nèi)氣體的壓力作用而平衡，則有(Mm)gp0Sp2S,變式3(2017廣東華南三校聯(lián)考)如圖5所示，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口h50cm，活塞面積S10cm2，封閉氣體的體積為V11500cm3，溫度為0，大氣壓強p01.0105Pa，重物重力G50N，活塞重力及一切摩擦不計.緩慢升高環(huán)境溫度，封閉氣體吸收了Q60J的熱量，使活塞剛好升到缸口.整個過程重物未觸地，求：(1)活塞剛好升到缸口時，氣體的溫度是多少？,答案,解析,圖5,答案364K,解析封閉氣體的初態(tài)：V11500cm3，T1273K末態(tài)：V21500cm35010cm32000cm3緩慢升高環(huán)境溫度，封閉氣體做等壓變化,解得T2364K,(2)汽缸內(nèi)氣體對外界做多少功？,答案,解析,答案25J,解析設(shè)封閉氣體做等壓變化時的壓強為p對活塞：p0SpSG汽缸內(nèi)氣體對外界做功WpSh解得W25J,(3)氣體內(nèi)能的變化量為多少？,答案,解析,答案35J,解析由熱力學(xué)第一定律得，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量UQW得U35J故汽缸內(nèi)的氣體內(nèi)能增加了35J,1.熱力學(xué)第二定律的涵義(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助.(2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等.在產(chǎn)生其他影響的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，如氣體的等溫膨脹過程.,命題點四熱力學(xué)第二定律,基礎(chǔ)考點自主悟透,2.熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性.,3.熱力學(xué)過程的方向性實例,4.兩類永動機的比較,例4如圖6所示為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外.,圖6,答案,解析,(1)(多選)下列說法正確的是A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C.電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D.電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律,解析熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過程，故C項正確，D項錯誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界的影響或幫助，電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機的幫助并消耗電能，故B項正確，A項錯誤.,(2)電冰箱的制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收的熱量與釋放到外界的熱量相比，有怎樣的關(guān)系？,答案,解析,解析由熱力學(xué)第一定律可知，電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收了熱量，同時消耗了電能，釋放到外界的熱量比從冰箱內(nèi)吸收的熱量多.,答案見解析,變式4(多選)(2016全國卷33(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡,答案,解析,解析氣體內(nèi)能的改變UQW，故對氣體做功可改變氣體的內(nèi)能，B選項正確；氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W的情況，故不能確定氣體溫度的變化，A選項錯誤；,由熱力學(xué)第二定律，D選項正確；根據(jù)熱平衡性質(zhì)，E選項正確.,課時作業(yè),1.(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是A.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體B.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體C.第二類永動機違反了熱力學(xué)第二定律D.氣體向真空膨脹的過程是不可逆過程E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是可逆過程,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2.(多選)在裝有食品的包裝袋中充入氮氣，然后密封進(jìn)行加壓測試，測試時，對包裝袋緩慢施加壓力，將袋內(nèi)的氮氣視為理想氣體，在加壓測試過程中，下列說法中正確的是A.包裝袋內(nèi)氮氣的壓強增大B.包裝袋內(nèi)氮氣的內(nèi)能不變C.包裝袋內(nèi)氮氣對外做功D.包裝袋內(nèi)氮氣放出熱量E.包裝袋內(nèi)氮氣的所有分子運動速率都保持不變,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3.(多選)下列說法中正確的是A.物體速度增大，則分子動能增大，內(nèi)能也增大B.一定質(zhì)量氣體的體積增大，但既不吸熱也不放熱，內(nèi)能減小C.相同質(zhì)量的兩種物體，提高相同的溫度，內(nèi)能的增量一定相同D.物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積都有關(guān)系E.凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析速度增大，不會改變物體的分子的動能，故A錯誤；體積增大時，氣體對外做功，不吸熱也不放熱時，內(nèi)能減小，故B正確；質(zhì)量相同，但物體的物質(zhì)的量不同，故溫度提高相同的溫度時，內(nèi)能的增量不一定相同，故C錯誤；物體的內(nèi)能取決于物體的溫度和體積，故D正確；由熱力學(xué)第二定律可知，凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，故E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4.(2018青海格爾木調(diào)研)根據(jù)你學(xué)過的熱學(xué)中的有關(guān)知識，判斷下列說法中正確的是A.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功轉(zhuǎn)化成機械能B.凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體C.盡管科技不斷進(jìn)步，熱機的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機卻可以使溫度降到293D.第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析,12,解析機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能在引起其他變化時也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，A正確；凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，也能從低溫物體傳遞給高溫物體，但必須借助外界的幫助，B錯誤；盡管科技不斷進(jìn)步，熱機的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機也不能使溫度降到293，只能無限接近273.15，C錯誤；第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，第二類永動機不可能制造出來，D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,5.關(guān)于兩類永動機和熱力學(xué)的兩個定律，下列說法正確的是A.第二類永動機不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第一定律B.第一類永動機不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第二定律C.由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能D.由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析第一類永動機違反能量守恒定律，第二類永動機違反熱力學(xué)第二定律，A、B錯；由熱力學(xué)第一定律可知W0，Q0，但UWQ可以等于0，C錯；由熱力學(xué)第二定律可知D中現(xiàn)象是可能的，但會引起其他變化，D對.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,6.景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖1所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨.猛推推桿，艾絨即可點燃.對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中A.氣體溫度升高，壓強不變B.氣體溫度升高，壓強變大C.氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加D.外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能減少,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖1,12,7.(2015福建理綜29(2)如圖2，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則A.TbTc，QabQacB.TbTc，QabQacC.TbTc，QabQacD.TbTc，QabQac,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖2,解析,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,由熱力學(xué)第一定律，ab：WabQabUabac：WacQacUac又Wab0，Wac0，UabUac0，則有QabQac，故C項正確.,12,8.如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)，這就是著名的“卡諾循環(huán)”.(1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_.A.AB過程中，外界對氣體做功B.BC過程中，氣體分子的平均動能增大C.CD過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.DA過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖3,12,解析由理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律分析，AB為等溫過程，內(nèi)能不變，氣體的體積增大，氣體對外做功，A錯；BC過程為絕熱過程，氣體體積增大，氣體對外做功，因此內(nèi)能減小，氣體分子的平均動能減小，B錯；CD為等溫過程，氣體體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，C正確；DA為絕熱過程，氣體體積減小，外界對氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，因此氣體分子的速率分布曲線變化，D錯.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(2)該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是_(選填“AB”“BC”“CD”或“DA”).若氣體在AB過程中吸收63kJ的熱量，在CD過程中放出38kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為_kJ.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,BC,25,解析在以上循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是BC.由熱力學(xué)第一定律UQW得W25kJ.,12,9.如圖4所示，用輕質(zhì)活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間摩擦忽略不計，開始時活塞距離汽缸底部高度H10.60m，氣體的溫度T1300K；現(xiàn)給汽缸緩慢加熱至T2480K，活塞緩慢上升到距離汽缸底部某一高度H2處，此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能U300J.已知大氣壓強p01.0105Pa，活塞橫截面積S5.0103m2.求：(1)活塞距離汽缸底部的高度H2；,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖4,答案0.96m,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解得H20.96m,12,(2)此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案480J,解析在氣體膨脹的過程中，氣體對外做功為：W0p0V1.0105(0.960.60)5.0103J180J根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體內(nèi)能的變化量為UW0Q，得QUW0480J.,12,10.如圖5所示，豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S103m2，活塞的質(zhì)量為m2kg，厚度不計.在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B下方汽缸的容積為1.0103m3，A、B之間的容積為2.0104m3，外界大氣壓強p01.0105Pa，開始時活塞停在B處，缸內(nèi)氣體的壓強為0.9p0，溫度為27，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至327.g10m/s2，求：(1)活塞剛離開B處時氣體的溫度t2；,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖5,答案127,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解得p21.2105Pa,12,(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案1.5105Pa,因為p3p2，故活塞最終移動到A處的假設(shè)成立.,12,11.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，如圖6所示水平放置.活塞的質(zhì)量m20kg，橫截面積S100cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始時汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離L112cm，離汽缸口的距離L23cm.外界氣溫為27，大氣壓強為1.0105Pa，將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，已知g10m