高中物理第10章第3節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律同步練習(xí)新人教版選修3-3-資料下載頁
2024-12-09 03:36本頁面
【導(dǎo)讀】1．在熱力學(xué)第一定律的表達式ΔU＝W＋Q中，關(guān)于ΔU、W、Q各個物理量的正、負(fù)，氣做了×105J的功，同時空氣的內(nèi)能增加了×105J。下列說法正確的是(). 解析：由題意知，W＝×105J，ΔU＝×105J，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，得Q. ＝－×105J，負(fù)號表示放熱，故選項B正確。，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。，活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在直立圓筒形導(dǎo)熱的氣缸中，活塞上堆放細(xì)沙，活塞處于靜止，現(xiàn)逐漸取走細(xì)沙，使活塞緩慢上升，直到細(xì)沙全部取走。內(nèi)能不變，氣體的體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，c狀態(tài)與a狀態(tài)相比，體積相同，分子平均距離相等，故C錯誤。在緩慢放水過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體。次往復(fù)運動后活塞靜止，氣體達到平衡狀態(tài)。彈力與另外兩個力的合力平衡，彈簧仍有形變。設(shè)最終彈簧的彈性勢能為Ep′，由能量守恒
【正文】 決定，所以氣體在狀態(tài) C的內(nèi)能等于氣體在狀態(tài) A的內(nèi)能。 A→ C過程外界對氣體做功 W＝ pΔ V＝ 300J，由 Δ U＝W＋ Q，得 Q＝－ 300J。 5．在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時， 1g 的水由液態(tài)變成同溫度的水汽，其體積由 1676cm3。已知水的汽化熱為 。求： (1)體積膨脹時氣體對外界做的功 W； (2)氣體吸收的熱量 Q； (3)氣體增加的內(nèi)能 Δ U。 答案： (1) (2) (3) 解析： 取 1g水為研究系統(tǒng)， 1g沸騰的水變成同溫度的水汽需要吸收熱量，同時由于體積膨脹，系統(tǒng)要對外做功，所以有 Δ UQ 吸 。 (1)氣體在等壓 (大氣壓 )下膨脹做功： W＝ p(V2－ V1)＝ 10 5(1676 － )10－ 6J＝ 。 (2)氣體吸熱： Q＝ mL＝ 1 ＝ 。 (3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律： Δ U＝ Q＋ W＝ ＋ (－ )J＝ 、老少皆宜，是許多人喜愛的休閑零食。如圖為高壓爆米花的裝置原理圖，玉米在鐵質(zhì)的密閉容器內(nèi)被加熱，封閉氣體被加熱成高溫高壓氣體，當(dāng)打開容器蓋后， “ 砰 ” 的一聲氣體迅速膨脹，壓強急劇減小，玉米粒就 “ 爆炸 ” 成了爆米花。設(shè)當(dāng)?shù)販囟葹?t1＝ 27℃ ，大氣壓為 p0，已知密閉容器打 開前的氣體壓強達到 4p0。試分析： (1)將容器內(nèi)的氣體看作理想氣體，求容器內(nèi)氣體的溫度。 (2)假定在一次打開的過程中，容器內(nèi)氣體膨脹對外界做功 15kJ，并向外釋放了 20kJ的熱量，容器內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？ 答案： (1)927℃ (2)減少 35kJ 解析： (1)根據(jù)查理定律： p1T1＝ p2T2 p1＝ p0， T1＝ 300K， p2＝ 4p0。 解得： T2＝ 1200K，則 t2＝ 927℃ 。 (2)由熱力學(xué)第一定律 Δ U＝ Q＋ W 得 Δ U＝－ 20kJ－ 15kJ＝ － 35kJ，故內(nèi)能減少 35kJ。
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