Question

（1）关于热力学定律，下列说法正确的是

AE

A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
（2）如图，长L=100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭．水平放置时，长L₀=50cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h=30cm．将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有△h=15cm的水银柱进入玻璃管．设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p₀=75cmHg．求：
插入水银槽后管内气体的压强p．

Answer 1

分析：在热力学中，系统发生变化时，内能的变化为△U=Q+W；不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化．
将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置的过程中会有一部分水银流出，这是该题的关键所在．找出各种长度之间的关系，代入玻意耳定律，求解即可．

解答：解：（1）、做功和热传递是改变物体内能的两种方法，故A正确；
B、对物体做功，同时物体可能向外放出热量，则内能也不定增加，故B错误；
C、热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化；即热机的效率不可能是百分之百，故C错误，
D、根据热力学第二定律的表述：热量不可能自发的从高温物体传向低温物体．但是在外界影响的情况下热量也可以从低温传向高温，比如空调，故D错误；
E、热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的；故E正确；
故选AE．
（2）将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置的过程中，设会有xcm水银流出，气体的初状态：P₁=P₀=75cmHg，V₁=L₀s；
末状态：P₂=75-（30-x）cmHg，V₂=100s-（30-x）s
由玻意耳定律：P₁V₁=P₂V₂
代入数据，解得：x₁=-120cm（舍去），x₂=5cm
插入后有△h=15cm的水银柱进入玻璃管，此时管内的水银柱长度：L′=（30-5+15）cm=40cm，V₃=（L-L′）s
由玻意耳定律：P₁V₁=P₃V₃
代入数据，解得：P₃=62.5cmHg
答：插入水银槽后管内气体的压强62.5cmHg．

点评：该题中会有一部分水银流出，这是该题的关键所在，很多的同学在解题的过程中，往往考虑不到这一点而出现错误．属于易错题．