一定质量的某种实际气体(分子间表现出引力)从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,问:(1)物体的内能变化了多少?(2)分子势能是
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一定质量的某种实际气体(分子间表现出引力)从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,问: (1)物体的内能变化了多少? (2)分子势能是增加还是减少? (3)分子动能如何变化? |
答案
解:(1)因气体从外界吸收热量,所以Q=4.2×105J 气体对外做功6×105J,则外界对气体做功W= -6×105J 据热力学第一定律△E= W+Q,得△E = -6×105+4.2×105J= -1.8× 105J 所以物体内能减少了1.8×105J (2)因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大了,分子力做负功,气体的分子势能增加了。 (3)因为气体内能减少了,而分子势能增加了,所以分子动能必然减少了,且分子动能的减少量一定大于分子势能的增量。 |
举一反三
如图所示,圆柱形容器内用活塞封闭一定质量的理想气体,已知容器横截面积为S,活塞重为G,大气压强为p0。若活塞固定,封闭气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,仍使封闭气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q2。不计一切摩擦,在活塞可自由移动时,封闭气体温度升高1℃,活塞上升的高度h应为多少? |
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如图所示,A、B容器中各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下是水,上为空气,大气压恒定,A、B底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,则在这个过程中,大气压力对水做功是多少?水的内能增加了多少?(已知水的密度为ρ,活塞面积分别为SA、SB,原来A、B中高度差为h) |
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蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化,我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后,工质从高温热源吸热Q1,对外做功W,又对低温热源放热Q2,工质完全回复初始状态,内能没有变化。根据热力学第一定律,在工质的一个循环中,Q1、Q2、W三者之间满足的关系是______________。热机的效率不可能达到100%,从能量转换的角度,说明______________能不能完全转化为______________能。 |
(1)下列说法中正确的是______________; A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力 B.扩散运动就是布朗运动 C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体 D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述 (2)将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是______________m(保留一位有效数字); (3)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。 ①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强; ②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。 |
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消防车停于水平地面上,在缓缓放水的过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计气体分子势能,则胎内气体( ) |
A.从外界吸热 B.对外界做负功 C.分子平均动能减少 D.内能增加 |
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