题目内容
(选修模块3-3)
(1)以下说法正确是
A、满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B、熵是物体内分子运动无序程度的量度
C、若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度不变
D、当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减少
(2)如图1所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸现象,使活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状变化的图象中与上述过程相符合的是图2中的 图,该过程为 过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)

(3)如图3,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对外做功数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收求:
①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量;
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.
(1)以下说法正确是
A、满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B、熵是物体内分子运动无序程度的量度
C、若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度不变
D、当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减少
(2)如图1所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸现象,使活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状变化的图象中与上述过程相符合的是图2中的

(3)如图3,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对外做功数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收求:
①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量;
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.
分析:(1)满足能量守恒定律的宏观过程不一定可以自发进行.熵是物体内分子运动无序程度的量度.若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度减小.当分子间距离增大时,分子间引力和斥力都增大.
(2)封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律分析P与V的关系.由热力学第一定律分析是吸热还是放热.
(3)根据能量守恒定律求解集热箱里气体吸收的热量,再求解太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.
(2)封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律分析P与V的关系.由热力学第一定律分析是吸热还是放热.
(3)根据能量守恒定律求解集热箱里气体吸收的热量,再求解太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.
解答:解:(1)A、满足能量守恒定律的宏观过程不一定可以自发进行,比如热量就不能自发地从低温物体传到高温物体.故A错误.
B、熵的物理意义反映了宏观过程对应的微观状态的多少,标志着宏观状态的无序程度,即熵是物体内分子运动无序程度的量度.故B正确.
C、当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度减小.故C错误.
D、当分子间距离增大时,分子间引力和斥力同时增大.故D错误.
故选B
(2)封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得知,压强P与体积V成反比,则P与
成正比.故选D.
理想气体的温度不变,内能不变,气体的压强减小,气体增大,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸热.
(3)①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E,根据热力学第一定律得:
50%E-W=△U,得到E=2(W+△U)
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P=
=
.
故答案为:
(1)B;(2)D,吸热;(3)①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2(W+△U).②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P=
=
.
B、熵的物理意义反映了宏观过程对应的微观状态的多少,标志着宏观状态的无序程度,即熵是物体内分子运动无序程度的量度.故B正确.
C、当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减少,密度减小.故C错误.
D、当分子间距离增大时,分子间引力和斥力同时增大.故D错误.
故选B
(2)封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得知,压强P与体积V成反比,则P与
1 |
V |
理想气体的温度不变,内能不变,气体的压强减小,气体增大,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸热.
(3)①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E,根据热力学第一定律得:
50%E-W=△U,得到E=2(W+△U)
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P=
E |
tS |
2(W+△U) |
tS |
故答案为:
(1)B;(2)D,吸热;(3)①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2(W+△U).②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P=
E |
tS |
2(W+△U) |
tS |
点评:本大题选修模块3-3部分的内容,该题考查的知识点较多,但都难度不大,基本题.对于第1题可以采用排除法选择.

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