题目内容
(1)如图甲所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上距原点r3的位置.虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况,实线表示分子间的斥力与引力的合力F合的变化情况.若把乙分子由静止释放,则乙分子
A.从r3到r1做加速运动,从r1向O做减速运动
B.从r3到r2做加速运动,从r2到r1做减速运动
C.从r3到r1分子势能先减少后增加
D.从r3到r1分子势能减少
(2)关于热现象,下列说法中正确的是
A.热现象过程中不可避免地会出现能量耗散现象
B.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的
C.在某些自然过程中,一个孤立系统的总熵有可能减小
D.电冰箱即使在工作时,也不可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
(3)一定质量的理想气体,经过如图乙所示的由A经B到C的状态变化.设状态A的温度为400K.求:
①状态C的温度Tc为多少K?
②如果由A经B到C的状态变化的整个过程中,气体对外做了400J的功,气体的内能增加了20J,则这个过程气体是吸收热量还是放出热量?其数值为多少?

AD
AD
A.从r3到r1做加速运动,从r1向O做减速运动
B.从r3到r2做加速运动,从r2到r1做减速运动
C.从r3到r1分子势能先减少后增加
D.从r3到r1分子势能减少
(2)关于热现象,下列说法中正确的是
A
A
A.热现象过程中不可避免地会出现能量耗散现象
B.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的
C.在某些自然过程中,一个孤立系统的总熵有可能减小
D.电冰箱即使在工作时,也不可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
(3)一定质量的理想气体,经过如图乙所示的由A经B到C的状态变化.设状态A的温度为400K.求:
①状态C的温度Tc为多少K?
②如果由A经B到C的状态变化的整个过程中,气体对外做了400J的功,气体的内能增加了20J,则这个过程气体是吸收热量还是放出热量?其数值为多少?
分析:(1)判断乙分子从a运动到b,是加速还是减速,以及分子势能如何变化,关键看分子力表现为斥力还是引力,以及做功情况,分子力做正功,分子势能减小,分子力做负功,分子势能增加.
(2)①由图象得A、C两点的压强与体积,结合TA=400K,利用理想气体状态方程即可求解;
②已知功与热量,利用热力学第一定律即可求解.
(2)①由图象得A、C两点的压强与体积,结合TA=400K,利用理想气体状态方程即可求解;
②已知功与热量,利用热力学第一定律即可求解.
解答:解:(1)在r>r1时,分子力表现为引力,当r<r1时,分子力表现为斥力,故从r3到r1一直加速运动,从r1向O做减速运动,故A正确B错误;
从r3到r1,分子力一直做正功,分子势能一直减小,故C错误D正确.
(2)热现象过程中不可避免地会出现能量耗散现象,A正确;
不违背能量守恒定律的实验构想,但可能违背热力学第二定律,故B错误
系统的总熵只能增大,不可能减小,故C错误;
电冰箱在工作时,通过压缩机把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体,故D错误;
故选A.
(3)由图象得:PA=500×103Pa PB=PC=100×103Pa VA=1×10-3 m3 VB=2×10-3 m3 VC=4×10-3m3
由理想气体状态方程得:
=
带入数据得:TC=320K
由题意得:W=-400J,△U=20J ①
由热力学第一定律得:△U=W+Q ②
①②联立得:Q=420J,吸热
答:(1)AD(2 )A (3)①状态C的温度Tc为320K,②这个过程气体是吸收热,吸了420J.
从r3到r1,分子力一直做正功,分子势能一直减小,故C错误D正确.
(2)热现象过程中不可避免地会出现能量耗散现象,A正确;
不违背能量守恒定律的实验构想,但可能违背热力学第二定律,故B错误
系统的总熵只能增大,不可能减小,故C错误;
电冰箱在工作时,通过压缩机把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体,故D错误;
故选A.
(3)由图象得:PA=500×103Pa PB=PC=100×103Pa VA=1×10-3 m3 VB=2×10-3 m3 VC=4×10-3m3
由理想气体状态方程得:
| PAVA |
| TA |
| PCVC |
| TC |
带入数据得:TC=320K
由题意得:W=-400J,△U=20J ①
由热力学第一定律得:△U=W+Q ②
①②联立得:Q=420J,吸热
答:(1)AD(2 )A (3)①状态C的温度Tc为320K,②这个过程气体是吸收热,吸了420J.
点评:①该题考察的是分子间的作用力与距离的关系,分子间的引力和斥力总是同时存在,并且都随分子间的距离的增大而减小,只不过减小的规律不同,只要掌握这个规律就可解决此类题目.②利用热力学第一定律解决问题时,一定要注意正负号问题.
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