11.3 熱力學(xué)定律

1、11.3熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律1二氧化碳是導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時(shí)，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)。在某次實(shí)驗(yàn)中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計(jì)溫度變化，則此過程中()A封閉氣體對(duì)外界做正功B封閉氣體向外界傳遞熱量C封閉氣體分子的平均動(dòng)能增大D封閉氣體從外界吸收熱量解析因?yàn)闅怏w的溫度不

2、變，所以氣體分子的平均動(dòng)能不變，C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體體積減小時(shí)，外界對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律可得，封閉氣體將向外界傳遞熱量，B正確答案B2如圖1131所示中汽缸內(nèi)盛有一定量的理想氣體，汽缸壁是導(dǎo)熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與汽缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣現(xiàn)將活塞桿與外界連接并使之緩慢地向右移動(dòng)這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對(duì)外做功若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法正確的是()圖1131A氣體是從單一熱源吸熱，全用來對(duì)外做功，

3、因此此過程違反熱力學(xué)第二定律B氣體是從單一熱源吸熱，但并未全用來對(duì)外做功，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律C氣體是從單一熱源吸熱，全用來對(duì)外作功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律DA、B、C三種說法都不對(duì)答案C3如圖1132所示為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說法正確的是()圖1133(2)如圖1133所示，汽缸內(nèi)封閉一

4、定質(zhì)量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面積10cm2，大氣壓強(qiáng)1.0105Pa，物重50N，活塞質(zhì)量及一切摩擦不計(jì)，緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞剛好升到缸口，封閉氣體吸收了60J的熱量，則封閉氣體的壓強(qiáng)將________(選填“增加”、“減小”或“不變”)，氣體內(nèi)能變化量為________J.解析(1)由于氣體分子間距離大，所以不能估算分子大小，A錯(cuò)布朗運(yùn)動(dòng)的顯著程度與溫度和顆粒大小有關(guān)，B正

5、確分子引力和斥力都是隨分子間距離的增大而減小的，則C錯(cuò)熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故D錯(cuò)(2)此時(shí)氣體壓強(qiáng)p＝p0－恒定GS由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q＝－pΔV＋Q＝50J.[來源:學(xué)&科&網(wǎng)]答案(1)B(2)不變506一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度視為不變，上升到湖面后氣泡并未破裂已知?dú)馀菰诤椎捏w積為2mL，壓強(qiáng)為1.5105Pa，在湖面的壓強(qiáng)為1.0105Pa.若氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，求：(1)氣泡在湖面時(shí)的

6、體積；(2)若氣泡在上升過程中對(duì)外做功0.1J，則氣泡吸收熱量還是放出熱量？吸收或放出多少熱量？解析(1)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2①代入數(shù)據(jù)解得V2＝3mL.②(2)由于氣體是理想氣體，所以當(dāng)溫度不變時(shí)，其內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，得Q＝－W＝0.1J，即吸收0.1J的熱量答案(1)3mL(2)吸收熱量0.1J7(1)第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)槠溥`反了________________，第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)?/p>

7、其違反了______________________________________(2)在一個(gè)大氣壓下，水在沸騰時(shí)，1g水吸收2263.8J的熱量后由液態(tài)變成同溫度的氣態(tài)，其體積由1.043cm3變成1676cm3，求：①1g水所含的分子個(gè)數(shù)；②體積膨脹時(shí)氣體對(duì)外界做的功；③氣體的內(nèi)能變化(大氣壓強(qiáng)p0＝1.0105Pa，水的摩爾質(zhì)量為M＝18gmol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023mol－1)解析(2)①1g水所含的分子個(gè)數(shù)為n