20xx人教版高中物理選修3-3103熱力學(xué)第一定律能量守恒定律word學(xué)案-資料下載頁
2024-11-19 16:02本頁面
【導(dǎo)讀】[目標(biāo)定位]，并會(huì)運(yùn)用于分析和計(jì)算..3.W，又對(duì)系統(tǒng)傳熱為Q時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)能的增量ΔU應(yīng)該是多少？答案系統(tǒng)內(nèi)能的增量ΔU＝Q＋W.3．熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式：ΔU＝Q＋W.根據(jù)符號(hào)法則寫出各已知量的正負(fù)；根據(jù)方程ΔU＝W＋Q求出未知量；兩者的結(jié)合點(diǎn)是體積V和溫度T.絕熱過程：Q＝0.熱力學(xué)第一定律、機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的具體體現(xiàn)嗎？解析選擇被壓縮的空氣為研究對(duì)象，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU＝W＋Q.負(fù)號(hào)表示空氣向外釋放熱量，即空氣向外界傳遞的熱量為5×104J.轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移．第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，它違背了能量守恒定律．所以A、B、C正確；密封氣體對(duì)外做功W＝pS×ΔU＝－×105J；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－×105J－。體積減小，外界對(duì)氣體做了功，式中W取正號(hào)，ΔU＝0，所以Q為負(fù)，即氣體向外放熱，
【正文】 收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量， D 正確 ． 題組三 熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用 3 所示 ， 一絕熱容器被隔板 K隔成 a、 b 兩部分 ． 已知 a 內(nèi)有一定質(zhì)量的稀薄氣體 ， b內(nèi)為真空 ． 抽離隔板 K 后 ， a 內(nèi)氣體進(jìn)入 b， 最終達(dá)到平衡狀態(tài) ． 在此過程中 ( ) 圖 3 A． 氣體對(duì)外界做功 ， 內(nèi)能減少 B． 氣體不做功 ， 內(nèi)能不變 C． 氣體壓強(qiáng)變小 ， 溫度降低 D． 氣體壓強(qiáng)變小 ， 溫度不變 答案 BD 解析 抽離隔板 K， a 內(nèi)氣體體積變大，由于 b 內(nèi)為真空，所以 a 內(nèi)氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可得 B 正確 ． 內(nèi)能不變，故溫度不變，體積變大，由玻意耳定律可知壓強(qiáng)變小，所以 D 正確 ． 10． 用密封性好 、 充滿氣體的塑料袋包裹易碎品 ， 如圖 4所示 ， 充氣袋四周被擠壓時(shí) ， 假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換 ， 則袋內(nèi)氣體 ( ) 圖 4 A． 體積減小 ， 內(nèi)能增大 B． 體積減小 ， 壓強(qiáng)減小 C． 對(duì)外界做負(fù)功 ， 內(nèi)能增大 D． 對(duì)外界做正功 ， 壓強(qiáng)減小 答案 AC 解析 袋內(nèi)氣體與外界無熱交換即 Q＝ 0，袋四周被擠壓時(shí)，體積 V 減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律 ΔU＝ W＋ Q，氣體內(nèi)能增大，則溫度升高，由 pVT ＝常數(shù)知壓強(qiáng)增大，選項(xiàng) A、 C 正確， B、 D 錯(cuò)誤 ． 5所示 ， A、 B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的某種理想氣體的兩個(gè)狀態(tài) ， 當(dāng)氣體從狀態(tài) A變化到狀態(tài) B 時(shí) ( ) 圖 5 A． 體積必然變大 B． 有可能經(jīng)過體積減小的過程 C． 外界必然對(duì)氣體做功 D． 氣體必然從外界吸熱 答案 ABD 解析 本題是氣體狀態(tài)變化、圖象與熱力學(xué)第一定律結(jié)合的綜合分析題 ． 連接 OA、 OB，得到兩條等容線，故有 VBVA，所以 A 正確 ． 由于沒有限制自狀態(tài) A 變化到狀態(tài) B 的過程， 所以可先從 A 狀態(tài)減小氣體的體積再增大氣體的體積到 B 狀態(tài)，故 B 正確 ． 因?yàn)闅怏w體積增大，所以是氣體對(duì)外界做功， C 錯(cuò)誤 ． 因?yàn)闅怏w對(duì)外界做功，而氣體的溫度又升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w一定從外界吸熱， D 正確 ． 12． 如圖 6 所示 ， 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) A 變化到狀態(tài) B， 再由狀態(tài) B 變化到狀態(tài) C.已知狀態(tài) A 的溫度為 300K． 氣體在狀態(tài) B 的溫度 TB＝ ________； 由狀態(tài) B 變化到狀態(tài) C的過程中 ， 氣體是 ________(吸熱或放熱 )． 圖 6 答案 1200K 放熱 解析 從狀態(tài) A 到 B 狀態(tài)， PAVATA＝ PBVBTB得 TB＝ 1200K，由狀態(tài) B 變化到狀態(tài) C 體積不變，壓強(qiáng)減小，溫度降低，內(nèi)能減小，但 W＝ 0，所以放熱 ． 7 所示 ， 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) A 先后經(jīng)過等壓 、 等容和等溫過程完成一個(gè)循環(huán) ， A、 B、 C 狀態(tài)參量如圖所示 ， 氣體在狀態(tài) A 的溫度為 27℃ ， 求 ： 圖 7 (1)氣體在狀態(tài) B 的溫度 TB； (2)氣體從 A→ B→ C 狀態(tài)變化過程中與外界交換的總熱量 Q. 答案 (1)600K (2)2p0V0 解析 (1)A 到 B 過程是等壓變化有 VATA＝ VBTB 代入數(shù)據(jù)得 TB＝ 600K (2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律有 ΔU＝ Q＋ W 其中 W＝－ 2p0V0 解得 Q＝ 2p0V0(吸熱 )
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