题目内容
【题目】（1）关于热力学定律，下列说法不正确的是（_______）
A．在一定条件下物体的温度可以降到0 K
B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C．吸收了热量的物体，其内能一定增加
D．压缩气体总能使气体的温度升高
E．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
（2）如右图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21 cm的气柱，气体的温度为t1＝7 ℃，外界大气压取p0＝1.0×105 Pa(相当于75 cm高的汞柱压强)．
（I）若在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长____？(g＝10 m/s2)
（II）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77 ℃，此时气柱为多长_____？
（III）若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少______？
【答案】ACD20 cm25 cm8.95 J
【解析】
（1）根据热力学第三定律的绝对零度不可能达到可知A错；根据热力学第二定律，物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，当然会产生其他变化，故B正确．物体从外够外界吸收热量同时对外做功，根据能量守恒定律可知内能可能增加、减小和不变，C错误；压缩气体，外界对气体作正功，气体同时可能向外释放热，根据能量守恒定律可知物体内能可能减少、温度降低，D错误；一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项E正确；故选BE.
注：此题选项为BE.
（2） (I)被封闭气体的初状态为p1＝p0＝1.0×105 Pa
V1＝LS＝42 cm3，T1＝280 K
末状态压强p2＝p0＋
＝1.05×105 Pa
V2＝L2S，T2＝T1＝280 K
根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2
得L2＝
L＝20 cm.
(II)对气体加热后，气体的压强不变，p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350 K
根据盖—吕萨克定律，有
，即
得L3＝
L2＝25 cm.
(III)气体对外做的功W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J
根据热力学第一定律得
ΔU＝W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J
即气体的内能增加8.95 J.
