如图所示,一定质量的理想气体从状态 a 经绝热过程到达状态 b ,再经等容过程到达状态 c ,最后经等温过程返回到状态 a 。已知在 b 到 c 的过程中,气体吸收热量为 10J 。下列说法正确的是( )
A . a 到 c 过程,气体对外界做功 10J B . a 到 c 过程,外界对气体做功 10J
C . a 到 b 过程,气体对外界做功 10J D . a 到 b 过程,外界对气体做功 10J
C
【解析】
【详解】
CD . a 到 b 过程中,气体只对外做功,不吸收热量; b 到 c 的过程中,气体只吸收热量不做功,而 a 、 c 状态温度相同,即气体的内能相同,根据热力学第一定律,吸收的热量等于气体对外做的功,故 a 到 b 过程,气体对外界做功 10J , C 正确, D 错误;
AB .在 p—V 图像中,图像与坐标轴围成的面积等于该过程气体做的功,由于 a 到 b 过程,气体对外界做功 10J ,因此 a 到 c 过程,外界对气体做功超过 10J , A 、 B 错误。
故选 C 。
如图所示,气缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体 A 和 B ,活塞处于静止平衡状态。现通过电热丝对气体 A 加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与气缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是( )
A .气体 A 吸热,内能增加
B .气体 B 吸热,对外做功,内能不变
C .气体 A 分子的平均动能增大
D .气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增大
A
【解析】
【详解】
A .气体 A 发生等容变化
温度升高,内能增加,根据热力学第一定律
可知气体 A 吸热,故 A 正确;
B .对 B 上方活塞进行受力分析,根据平衡条件可知, B 气体的压强不变,由于隔板导热性良好, B 气体会吸收 A 气体的热量后温度上升,内能增大,再根据理想气体状态方程
在压强不变,温度升高的情况下,体积增大,则气体对外做功,故 B 错误;
C .气体 A 和气体 B 温度都上升了,分子的平均动能都增大,分子平均动能是大量分子的一种统计规律,分子的平均动能都增大,并非每一个分子的动能都会增大,故 C 错误;
D .根据气体压强的微观意义,气体压强和分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数、分子平均动能有关,在压强不变的情况下,气体 B 的分子平均动能增大,气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少,故 D 错误。
故选 A 。
已知地球表面空气的总质量为 m ,空气的平均摩尔质量为 M ,阿伏加德罗常数为 N A ,若把球表面的空气全部液化且均匀分布在地球表面,则地球的半径将增加 Δ R ,为估算 Δ R ,除上述已知量之外,还需要下列哪一组物理量( )
A .地球半径 R
B .液体密度 ρ
C .地球半径 R ,空气分子的平均体积 V 0
D .液体密度 ρ ,空气分子的平均体积 V 0
C
【解析】
【详解】
若把空气全部液化且均匀分布在地球表面时,形成一个大的球体,液化后的空气形成球壳的体积
且
联立可求 △ R 的值。
故选 C 。
下列说法正确的是( )
A . 0℃ 的冰融化成 0℃ 的水,分子的平均动能不变,内能变小
B .载重汽车卸去货物的过程中,外界对汽车轮胎内的气体做正功
C .热量可以从低温物体传递到高温物体
D .一定量的某种理想气体在等温膨胀过程中,压强一定增加
C
【解析】
【详解】
A . 0℃ 的冰融化成 0℃ 的水,温度不变,则分子的平均动能不变;该过程要吸收热量,则内能变大,选项 A 错误;
B .载重汽车卸去货物的过程中,轮胎内气体压强减小,体积变大,汽车轮胎内的气体对外界做功,选项 B 错误;
C .根据热力学第二定律,热量可以从低温物体传递到高温物体,但要引起其他的变化,选项 C 正确;
D .根据 可知,一定量的某种理想气体在等温膨胀过程中,压强一定减小,选项 D 错误。
故选 C 。
分子力 F 随分子间距离 r 的变化如图所示。将两分子从相距 r = r 2 处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是( )
A .从 r = r 2 到 r = r 0 分子间引力、斥力都在减小
B .从 r = r 2 到 r = r 1 分子力的大小先减小后增大
C .从 r = r 2 到 r = r 0 分子势能先减小后增大
D .从 r = r 2 到 r = r 1 分子动能先增大后减小
D
【解析】
【详解】
A .从 r = r 2 到 r = r 0 分子间引力、斥力都在增加,但斥力增加得更快, A 错误;
B .由图可知,在 r = r 0 时分子力为零,故从 r = r 2 到 r = r 1 分子力的大小先增大后减小再增大, B 错误;
C .分子势能在 r = r 0 时最小,故从 r = r 2 到 r = r 0 分子势能一直在减小, C 错误;
D .从 r = r 2 到 r = r 1 分子力先做正功后做负功,故分子动能先增大后减小, D 正确。
故选 D 。
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