2020届一轮复习人教版 能量守恒与热力学定律 课时作业

2020届一轮复习人教版 能量守恒与热力学定律 课时作业

1．关于热传递，下列说法正确的是( ) A．热传递的实质是温度的传递

B．物体间存在着温度差，才能发生热传递 C．热传递可以在任何情况下进行

D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量

【解析】 热传递的实质是物体间内能的转移，故A错．热传递的条件是物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故B对、C错．物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，可以是做功的方式，故D错．

【答案】 B

2．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程是( )

A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞

【解析】 要使柴油达到燃点，应迅速向里推活塞，对气体做功，防止热量散失使气体的温度升高，A正确．

【答案】 A

3．如图2－2－4是封闭的汽缸，内部封有一定质量的理想气体．外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，则缸内气体的( )

图2－2－4

A．温度升高，内能增加600 J B．温度升高，内能减少200 J C．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J

【解析】 由热力学第一定律：W＋Q＝ΔU得：

ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，ΔU＝600 J>0，故温度一定升高，A选项正确．

【答案】 A

4．对于在一个大气压下100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是( )

A．水的内能增加，对外界做功，一定是吸热 B．水的内能不变，对外界做功，从外界吸热 C．水的内能减少，对外界不做功，向外界放热 D．水的内能增加，对外界做功，向外界放热

【解析】 在一个大气压下100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，温度不变但要吸收热量，体积增大，对外做功；由于温度不变，体积增大，所以分子的动能不变，分子势能增加，内能增加．故A正确．

【答案】 A

5．(2018·南京检测)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )

A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量 C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功

【解析】 由题意可知瓶内气体温度降低，分子的平均动能减小．因不计分

子的势能所以气体的内能减小，故A、C选项均错．由塑料瓶的几何特点可知在变扁的过程中体积变小所以是外界对气体做功，故D选项正确．根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知ΔU<0 W>0所以Q<0即气体放出了热量，故B选项错误．答案为D.

【答案】 D

6．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图2－2－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )

图2－2－5

A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大

C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减小

【解析】 气体膨胀，体积增大对外做功；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，由于是绝热过程，故气体内能减少，气体温度降低，分子的平均动能减小．故正确选项为A.

【答案】 A

AA

7．某系统初状态具有内能A J，在外界对它做了2 J的功后，它放出了5 J的热量，系统在整个过程中内能的增量为________J.

AA3

【解析】 ΔU＝W＋Q＝2J－5 J＝10A J.

3A

【答案】 10

8．某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图2－2－6所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的______，温度________，体积________．

图2－2－6

【解析】 烧瓶里的气体吸收热量后，由热力学第一定律知，气体的内能增加，因而温度升高，体积增大．

【答案】 热量 升高 增大

9．(2018·无锡月考)一个透热良好的汽缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，压缩中对气体做了2 000 J的功，稳定后使容器中2千克的水温度升高了0.2 ℃，假设盛水容器绝热．问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？

【解析】 活塞对气体做功W＝2 000 J，气体向水中放出热量，其绝对值为：|Q|＝cmΔt＝4.2×103×2×0.2 J＝

1 680 J；由于压缩中气体向外界放热，所以代入热力学第一定律表达式时，Q取负号，内能变化为ΔU＝W＋Q＝2000 J－1680 J＝320 J，即气体内能增加了320 J.

【答案】 增加了320 J

10．在一个标准大气压下，水在沸腾时1 g的水由液态变成同温度的蒸汽，其体积由1.043 cm3变为1676 cm3.已知水的汽化热为2263.8 J/g.求：

(1)体积膨胀时气体对外界做的功W. (2)气体吸收的热量Q.

(3)气体增加的内能ΔU.

【解析】 取1 g水为研究系统，把大气视作外界.1 g沸腾的水变成同温度的蒸汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功．

(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：

W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1676－1.043)×10－6 J＝169.7 J. (2)气体吸热：Q＝mL＝1×2263.8 J＝2263.8 J.

(3)根据热力学第一定律：ΔU＝Q＋W＝2263.8 J＋(－169.7)J＝2094.1 J. 【答案】 (1)169.7 J (2)2263.8 J (3)2094.1 J