一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问：⑴物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？⑵分子势能是增加还是减少？⑶分

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一定质量的气体从外界吸收了4.2×10⁵J的热量，同时气体对外做了6×10⁵J的功，问：
⑴物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
⑵分子势能是增加还是减少？
⑶分子的平均动能是增加还是减少？

答案

（1）气体内能减少了1.8×105J（2）增加（3）减少

解析

本题考查热力学第一定律，改变内能的两种形式为做功和热传递
（1）气体从外界吸热为：Q=4.2×105J
气体对外做功：W=－6×105J
由热力学第一定律：ΔU=W+Q=（－6×105）+（4.2×105J）=－1.8×105J
ΔU为负，说明气体的内能减少了     （2分）。
所以，气体内能减少了1.8×105J。     （2分）
（2）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了。     （2分）
（3）因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了。（2分）

举一反三

如图所示，封有一定质量气体的烧瓶与U形压强计连接，用此装置研究气体体积不变时压强与温度的关系。烧瓶浸在冰水混合物中时，可动管A和固定管B中的水银面刚好相平。现把烧瓶浸入热水中，观察到的现象和正确的操作是（）

（A）B管水银面下降，须记下A、B两管中水银面的高度差
（B）B管水银面下降，应向上适当移动A管
（C）最终调整到A、B两管中水银面相平
（D）最终使A管中水银面回复到管壁原来位置

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如图所示，一定质量的理想气体从状态a→状态b→状态c→状态a，其中ab的延长线通过坐标原点O。则气体在状态b的温度是___________^oC；气体从状态c→状态a过程中体积变化量为___________。

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如图所示，U形管两细管粗细均匀长度相等，左端封闭，右端开口，水平部分长20cm。有两段8cm长水银柱等高，各封住长为30cm的空气柱A和长为40cm的空气柱B，两气体温度均为27^oC，大气压强恒定。现使A、B温度缓慢升高，最终都达到57^oC。问：

（1）空气柱A的最终长度。
（2）右管内水银柱移动的距离。

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一定质量的理想气体，状态变化过程如p－t图中直线ab所示（直线ab通过坐标原点），根据图像可以判定（）

A．V_a=V_b	B．V_a>V_b
C．V_a<V_b	D．无法判断

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如图所示，为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。移动右管B可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。当测温泡P浸在冰水混合物中，大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。

（1）使用这种温度计，其刻度是____________的；（选填“均匀”、“不均匀”）
（2）刻度为7.6cm处所对应的温度为_____________℃；
（3）当大气压强增大到78cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其刻度，则测量值_____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若从刻度上读出温度变化1℃，则实际温度变化___________℃。

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