1、 高效演練·創(chuàng)新預(yù)測1.(多選)(2018·石家莊模擬)如圖所示,將一空的鋁制易拉罐開口向下壓入恒溫游泳池的水中,則金屬罐在水中緩慢下降的過程中,罐內(nèi)空氣(可視為理想氣體)()A.內(nèi)能增大B.分子間的平均距離減小C.向外界放熱D.外界對氣體做正功E.既不吸熱, 也不放熱【解析】選B、C、D。由于溫度不變,故氣體內(nèi)能不變(理想氣體內(nèi)能取決于溫度),A錯誤;取金屬罐中封閉的理想氣體為研究對象,金屬罐向下壓入恒溫游泳池中的過程,可視為等溫過程,由題意知壓強(qiáng)變大,根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2,可知體積變小,故分子平均間距變小,B正確;恒溫內(nèi)能不變,U=0,體積變小,W>0

2、,根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q,可知Q<0,即向外放熱,故C、D正確,E錯誤。【加固訓(xùn)練】 (多選)根據(jù)熱力學(xué)定律,下列說法中正確的是()A.電冰箱的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B.空調(diào)機(jī)在制冷過程中,從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C.科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī)D.對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少,形成“能源危機(jī)”E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程【解析】選A、B、E。在一定條件下,熱量可以從低溫物體傳給高溫物體,A正確;空調(diào)機(jī)工作過程中,電流做功產(chǎn)生熱,所以向室外放熱多,從室內(nèi)吸熱少,B正確;C項中的說法違反熱力學(xué)第二定律,C錯誤;對

3、能源的過度消耗會造成可以利用的能量減少,而總的能量是守恒的,D錯誤;涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,故E正確。2.(多選)(2018·榆林模擬)如圖所示,汽缸和活塞與外界均無熱交換,中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,封閉著兩部分氣體A和B,活塞處于靜止平衡狀態(tài)。現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間,后來活塞達(dá)到新的平衡,不計氣體分子勢能,不計活塞與汽缸壁間的摩擦,大氣壓強(qiáng)保持不變,則下列判斷正確的是()A.氣體A吸熱,內(nèi)能增加B.氣體B吸熱,對外做功,內(nèi)能不變C.氣體A分子的平均動能增大D.氣體A和氣體B內(nèi)每個分子的動能都增大E.氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少【解析】

4、選A、C、E。氣體A進(jìn)行等容變化,則W=0,根據(jù)U=W+Q可知?dú)怏wA吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度升高,氣體A分子的平均動能變大,但不是每個分子的動能都是增大的,選項A、C正確,D錯誤;因為中間是導(dǎo)熱隔板,所以氣體B吸收熱量,溫度升高,體積變大,內(nèi)能增加,對外做功,選項B錯誤;氣體B的壓強(qiáng)不變,但是體積增大,所以氣體B分子單位時間內(nèi)對汽缸壁單位面積的碰撞次數(shù)減少,選項E正確。3.(新題預(yù)測)(多選)如圖所示,絕熱容器波被絕熱隔板K1,卡銷鎖住的絕熱光滑活塞K2隔成a,b,c三部分,a部分為真空,b部分為一定質(zhì)量的稀薄氣體,且壓強(qiáng)pb<p0,c與大氣連通,則下列說法中正確的是()A.只打開隔板K

5、1,b中氣體對外做功,內(nèi)能減少B.只打開隔板K1,b中氣體不做功,內(nèi)能不變C.只打開隔板K1,b中氣體壓強(qiáng)減小,溫度不變D.只打開卡銷K2,b中氣體對外做功,內(nèi)能減小E.只打開卡銷K2,外界對b中氣體做功,b中氣體內(nèi)能增加【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)氣體向真空中擴(kuò)散過程中,氣體不做功。(2)由于pb<p0,當(dāng)打開卡銷K2后,活塞將向左移動,b中氣體體積減小。【解析】選B、C、E。只打開隔板K1,b中氣體向a中真空擴(kuò)散,氣體不做功,W=0,絕熱容器導(dǎo)致Q=0,由熱力學(xué)第一定律知U=W+Q=0,內(nèi)能不變,A錯誤,B正確;只打開隔板K1時,b中氣體內(nèi)能不變,溫度不變,由玻意耳定律

6、pV=C知b中氣體體積增大,壓強(qiáng)減小,C正確;只打開卡銷K2時,由于pb<p0,活塞將向左移動,b中氣體體積減小,外界對b中氣體做功,W>0,但Q=0,則U=W+Q>0,內(nèi)能增加,E正確,D錯誤。4.(新題預(yù)測)如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的汽缸懸掛在天花板上,用輕質(zhì)活塞(下有輕質(zhì)掛鉤)封閉體積為V0的理想氣體,外界大氣壓為p0,環(huán)境溫度為T0,活塞截面積為S,與汽缸之間的摩擦不計,現(xiàn)在活塞下面掛上質(zhì)量為m的鉤碼,活塞緩慢下移,并最后靜止在某一位置(未從汽缸上脫落),重力加速度為g,求:(1)活塞靜止時,離汽缸上底的距離。(2)如果取下鉤碼,要保持活塞的位置不變,環(huán)境溫度需要改變到

7、多少?汽缸吸熱還是放熱?【解析】(1)未掛鉤碼時,封閉氣體的壓強(qiáng)為p0,體積為V0,溫度為T0,掛上鉤碼,當(dāng)活塞穩(wěn)定后,由平衡條件得pS+mg=p0S,設(shè)活塞靜止時,離汽缸上底距離為x,根據(jù)玻意耳定律得:p0V0=pSx,解得:x=。(2)拿掉鉤碼后的穩(wěn)定過程,根據(jù)查理定律得:=解得:T=>T0所以理想氣體溫度升高,內(nèi)能增大,則U>0,氣體體積不變,W=0,由熱力學(xué)第一定律U=W+Q得Q>0,吸收熱量。答案:(1)(2)吸熱5.(2018·成都模擬)在一個密閉的汽缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體,如圖所示是它從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的V-T圖象,已知AB的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,氣體在A狀態(tài)的壓強(qiáng)為p=1.0×105 Pa,在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,氣體吸收的熱量Q=7.0×102 J,求此過程中氣體內(nèi)能的增量U。【解析】由V-T圖象的圖線經(jīng)