人教版選修33 第十章第3節(jié) 熱力學第一定律　能量守恒定律 課時作業(yè).doc

2018-2019學年人教版選修3-3 第十章第3節(jié) 熱力學第一定律能量守恒定律 課時作業(yè)考點1 熱力學第一定律的應用1.一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起，(若不計氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化)則()a.氣泡內(nèi)空氣對外做功，內(nèi)能不變，同時放熱b.氣泡內(nèi)空氣對外做功，內(nèi)能不變，同時吸熱c.氣泡內(nèi)空氣內(nèi)能減少，同時放熱d.氣泡內(nèi)空氣內(nèi)能不變，不吸熱也不放熱答案b解析氣泡上升過程中，由于水對氣泡的壓強減小，氣泡的體積增大，故氣泡內(nèi)空氣對外做功，緩慢上升指有時間發(fā)生熱傳遞，可認為氣泡內(nèi)空氣溫度是不變的。不計氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化，內(nèi)能不變，故須從外界吸收熱量，且吸收的熱量等于對外界所做的功。答案為b。2.在一個大氣壓下，1 kg 100 的水變?yōu)? kg 100 的水蒸氣的過程，下列說法中正確的是()a.內(nèi)能不變，對外界做功，一定是吸熱過程b.內(nèi)能增加，吸收的熱量等于內(nèi)能的增加c.內(nèi)能不變，吸收的熱量等于對外界做的功d.內(nèi)能增加，從外界吸熱，吸收的熱量等于對外界做的功和增加的內(nèi)能答案d解析水變成同溫度的水蒸氣時，分子間距從r0增大到約10r0，體積要擴大約1000倍，故需克服大氣壓力對外做功，同時克服分子力做功，分子勢能增加，內(nèi)能增加，由熱力學第一定律uqw，則quw，其中w為負值，故選項d正確。3.如圖所示，直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的a、b兩部分氣體，a的密度小，b的密度大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設在此過程中氣體吸熱q、氣體內(nèi)能增量為u，則()a.uq buq d無法比較答案b解析兩部分氣體混合后，因b的密度大，重心升高，重力做負功，由熱力學第一定律wqu，得u0，q0、u0、q0，只能出現(xiàn)u0，不可能出現(xiàn)u0，即b不可能，b符合題意；對c：w0，q0，只能出現(xiàn)u0，不可能出現(xiàn)u0，即c不可能，c符合題意；對d: w0，可能出現(xiàn)u0、upc，qabqac bpbpc，qabqacc.pbqac dpbpc，qabqac，由于b、c狀態(tài)溫度相同，由玻意耳定律，pbpc，故c正確。10.(多選)如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中ad平行于橫坐標軸，ab的延長線過原點，以下說法正確的是()a.從狀態(tài)d到c，氣體不吸熱也不放熱b.從狀態(tài)c到b，氣體放熱c.從狀態(tài)a到d，氣體對外做功d.從狀態(tài)b到a，氣體吸熱答案bcd解析從狀態(tài)d到c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強減小，所以體積增大，對外做功，還要保持內(nèi)能不變，一定要吸收熱量，故a錯誤；氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)b是一個降壓、降溫過程，同時體積減小，外界對氣體做功，而氣體的內(nèi)能還要減小(降溫)就一定要伴隨放熱的過程，故b正確；氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個等壓、升溫的過程，同時體積增大，所以氣體要對外做功，c正確；氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)a是個等容變化過程，隨壓強的增大，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，而在這個過程中氣體的體積沒有變化，就沒有做功，氣體內(nèi)能的增大是因為氣體吸熱的結(jié)果，故d正確。11.(多選)如圖所示，內(nèi)壁光滑、導熱良好的汽缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體()a.內(nèi)能增加b.對外做功c.壓強增大d.分子間的引力和斥力都增大答案ab解析因汽缸導熱良好，故環(huán)境溫度升高時封閉氣體溫度亦升高，而一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關，故封閉氣體內(nèi)能增大，a正確。因汽缸內(nèi)壁光滑，由活塞受力平衡有p0smgps，即缸內(nèi)氣體的壓強pp0不變，c錯誤。由蓋呂薩克定律恒量，可知氣體體積膨脹，對外做功，b正確。理想氣體分子間除碰撞瞬間外無相互作用力，故d錯誤。12.在一個標準大氣壓下，水在沸騰時，1 g的水由液態(tài)變成同溫度的水汽，其體積由1.043 cm3變?yōu)?676 cm3。已知水的汽化熱為2263.8 j/g。一個標準大氣壓p1.013105 pa。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u。答案(1)169.7 j(2)2263.8 j(3)2094.1 j解析取1 g水為研究系統(tǒng)，把大氣視為外界。1 g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uq吸。(1)氣體在等壓(大氣壓)下膨脹做功：wp(v2v1)1.013105(