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1. 如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是( )
A.
在自发扩散过程中,气体对外界做功
B.
气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变
C.
气体自发扩散前后内能相同
D.
气体在被压缩的过程中,内能减少
【考点】
热力学第一定律及其应用;
【答案】
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单选题
容易
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1. 航天员出舱前航天器先要“减压”,航天员从太空返回后航天器要“升压”。因此航天器专门做成了一个舱,叫“气闸舱”。其原理如图所示,相通的舱A、B之间装有阀门K,舱
中充满气体(视为理想气体),舱B内为真空,整个系统与外界没有热交换,打开阀门K后,A中的气体进入B中,最终达到平衡,则舱内气体( )
A.
内能减小
B.
内能不变
C.
对外做功
D.
分子势能增大
单选题
容易
2. 如图所示,密闭导热气缸被活塞分成左、右两室,起初左室气体压强小于右室,现让活塞缓慢移动直至两室气体压强相等,期间环境温度始终不变,则此过程中( )
A.
左室气体吸热,右室气体放热
B.
左室气体放热,右室气体吸热
C.
左、右室气体均吸热
D.
左、右室气体均放热
单选题
容易
3. 气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置,其简化装置如图所示,座舱A与气闸舱B之间装有阀门K,座舱A中充满一定质量的空气(可视为理想气体),气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时,打开阀门K,A中的气体进入B中,最终达到平衡。气闸舱与座舱在太空中可认为与外界绝热。下列说法正确的是( )
A.
气体平衡后压强增大
B.
气体平衡后内能减小
C.
气体平衡后温度不变
D.
气体平衡后分子热运动的平均动能增大
单选题
容易
1. 如图所示,汽缸开口向上置于水平面上,活塞与汽缸之间有一个气球,气球内、外有质量相等的同种气体,活塞静止,此时气球外部气体甲的压强小于气球内部气体乙的压强。现缓慢向下推动活塞,使其下降一段距离,气体甲的压强仍小于气体乙的压强。已知汽缸内和气球内的气体均可视为理想气体,活塞与汽缸均绝热,活塞与汽缸壁之间无摩擦,气球导热良好。则此过程中( )
A.
气体甲内能增加量大于气体乙内能增加量
B.
气体甲的每个气体分子做无规则热运动的速率均加快
C.
活塞对气体甲做的功等于气体甲内能增加量
D.
活塞对气体甲做的功小于甲、乙两部分气体内能增加量之和
单选题
普通
2. 如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”,由竹筒和木棍组成,在竹筒的前后两端分别装上“叭子”(树果子或打湿的小纸团)。叭子密封竹筒里面的空气,迅速推动木棍,前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中(叭子尚未射出),竹筒中被密封的气体( )
A.
压强增大
B.
温度不变
C.
内能不变
D.
每个分子的动能都变大
单选题
普通
3. 如图所示,一用锁钉锁定的导热活塞将导热汽缸分成体积相等的左右两室,开始时气体压强之比为5:3;拔出锁钉后,活塞移动并最终保持稳定状态。外界温度恒定。则下列说法正确的是( )
A.
右室气体吸热
B.
左室气体吸热
C.
右室气体对左室气体做正功
D.
左室气体分子平均速率变大
单选题
普通
1. 如图所示,用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的气缸内,已知环境初始温度T
0
=300K,活塞距汽缸底部的高度h
0
=27cm,大气压强p
0
=1.0×10
5
Pa,活塞面积S=10cm
2
, g取10m/s
2
, 不计活塞质量和厚度,汽缸内壁光滑。现将质量m=5kg的物体放在活塞上,活塞向下移动。
(1)求活塞稳定后气体的压强和活塞距汽缸底部的高度;
(2)活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至T=400K,若升温过程中气体吸收20J的热量,求该过程中气体的内能变化量。
解答题
普通
2. 一定质量的理想气体由状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到状态a,其p-V图像如图所示,其中bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同,a→b的过程中气体向外界放出热量大小为Q,下列说法正确的是( )
A.
a、c状态下气体的内能相等
B.
a→b的过程中气体内能变化量的绝对值大于放出热量的绝对值
C.
b→c的过程中气体从外界吸收热量,大小为
D.
的整个过程中气体对外界做功,大小为
多选题
普通
3. 如图所示,一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程,其中a→b为等温过程,状态b、c的体积相同,则a→c过程中气体对外界
(选填“做正功”“做负功”或“不做功”),该过程中气体
热量(选填“吸收”或“放出”)。
填空题
普通
1. 如图所示,水平地面上有一圆柱形汽缸,汽缸内活塞的质量
、横截面积
, 活塞内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁的摩擦不计。开始时活塞距汽缸底的距离
, 环境温度
, 已知汽缸导热性能良好,外界大气压强
, 取
。求:
(1)
若将汽缸倒置,经过足够长时间,活塞到缸底的距离;
(2)
在(1)条件下,改变环境温度,使活塞又回到原来的位置,若气体内能减少了200J,则气体对外放出多少热量。
解答题
容易
2. 如图所示一足够高绝热汽缸放置于水平地面上,固定在缸壁上导热隔板A和可动绝热活塞B在汽缸内形成两个封闭空间,活塞B与缸壁的接触光滑但不漏气,B的上方为大气,A与B之间以及A与缸底之间都充满质量相同的同种理想气体。系统在开始时处于平衡状态,A与缸底空间有电炉丝E对气体缓慢加热,活塞B质量为m,活塞截面积为S,大气压强为p
0
, 重力加速度为g,开始AB相距H,汽缸内气体温度为T。在加热过程中:
(1)
A、B之间的气体经历
(填等容、等压或等温)过程,A以下气体经历
(填等容,等压或等温)过程;
(2)
气体温度上升至2T,活塞B上升的高度?
(3)
气体温度上升至2T,AB间的气体吸收的热量与A以下气体净吸收的热量之差为多少?
解答题
困难
3. 一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积保持不变。开始时内部封闭气体的压强为
, 经过太阳暴晒,气体温度由初始时的
升至
。
(1)
在此过程中,气体分子的平均动能
(选填“增大”、“减小”或“不变”),气体分子的数密度
(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)
求温度升至
时气体的压强;
(3)
保持
不变,从出气口缓慢放出部分气体,使气体压强再变回到
, 放气过程中集热器内剩余气体是吸热还是放热?求剩余气体的质量与原来总质量的比值。
解答题
普通