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高考物理4.1热力学第一定律专题1

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高考物理4.1热力学第一定律专题1

2020.03

1,一圆筒形气缸静置于地面上,如图所示,气缸筒的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,气缸内部的横截面积为S,大气压强为P0,平衡时气缸内的容积为V,现用手握住活塞柄缓慢向上提,设气缸足够长,在整个上提过程中,气体温度保持不变,并不计气缸内气体的重力及活塞与气缸壁的摩擦,求将气缸刚提离地面时,活塞上升的高度.

2,如图所示,U形管两臂竖直固定,一小段水银柱A与管底部水银间有一段空气柱B被封于右臂管子的中部,设U形管内粗细均匀,两端均开口与大气相通,现再向左管注入一些水银,等平衡后可知

( )

A.空气柱B的压强增大 B.空气柱B的长度变小

C.图中h与hA长度相等 D.图中h比原来增大

3,空气在标准状态下的密度是1.12×10-3kg/L,当温度升高到83℃,压强增大到2atm时,空气的密度是 kg／L. 4,如图所示,一个绝热活塞P把容器分隔成A、B两部分,它们的容积之比是1∶3,A、B内装有同种气体,温度均为t1=0℃,此时活塞处于平衡状态,现将两部分气体温度都升高到t2=273℃,则活塞将

( )

A.仍保持平衡状态 B.向右移动 C.向左移动 D.左右运动

5,一定质量的气体,可经不同的过程从状态1(P1V1T1)变到状态2(P2V2T2),已知T2〉T1,则在这过程中

( )

A.气体一定从外界吸收热量 B.气体和外界交换的热量都是相等的

C.外界对气体做的功都是相等的 D.气体内能的变化量都是相等的

6,如图所示,a和b为一定质量的某种理想气体的两条等容图线,如果气体由状态A变到状态B,则此过程中关于气体的正确说法是

( )

A.外界不做功,吸热,内能增加 B.外界做功,放热,内能减少

C.不对外界做功,放热,内能减少 D.对外界做功,吸热,内能增加

7,一定质量的0℃的水,变成0℃的冰时,体积膨胀则 ( ) A.分子平均动能减少,分子势能增加

B.分子平均动能增大,分子势能减少

C.分子平均动能不变,分子势能减少

D.分子平均动能不变,分子势能增大

8,如图为托里拆利实验装置,管内横截面积为1cm2,此时,大气压强为75cm水银柱高,若实验中不慎有一个体积为0.2cm3的气泡从管口进入管内,并上升至管顶部,求管内水银面的高度差.

9,如图所示,表示一定质量理想气体,在等压、等温、等容变化过程中内能E和体积V的关系图线,则E-V图中反映等温变化过程的图线是 ,反映等压变化过程的图线是 ,反映等容变化过程的图线是

.

10,在一个上下水温均匀,并保持恒温的水池中,有一个小气泡缓慢上升,则上升过程中正确的说法是(设泡内为理想气体)

( )

A.气泡内能减少,放出热量 B.气泡内能不变,对外做功,吸收热量

C.气泡内能不变,不放热也不吸热 D.气泡内能增加,吸收热量

11,一端封闭粗细均匀的玻璃管内,用一段水银柱封闭了一部分气体,当玻璃管开口向上竖直放置时,管内空气柱长度为L,如图所示,当玻璃管自由下落时,空气柱的长度将 ( )

A.增长 B.减小 C.不变 D.不能确定

12,两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的分子力可忽略),设甲固定不动,乙逐渐靠近甲直到不能再靠近的整个过程中

( )

A.分子力总是对乙做正功

B.乙总是克服分子力做正功

C.先是乙克服分子力做功,然后分子力对乙做正功

D.先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功

13,如图所示,为0.05mol理想气体的等温图线,A、B是变化过程中的两个状态,则状态B的压强P2= ,这条等温线,表示它的温度是 ℃.

14,布朗运动的发现,在物理学上的主要贡献是 ( )

A.说明了悬浮微粒时刻做无规则运动

B.说明了液体分子做无规则运动 C.说明悬浮微粒无规则运动的激烈程度与温度有关

D.说明液体分子与悬浮微粒间有相互作用力

答案

1, 解:以气缸内的气体为研究对象,设活塞上升距离为x,

末态:以气缸为研究对象,对它进行受力分析,如图所示,

根据平衡条件:

有Mg+P2S-P0S=0, 得P2=P0-Mg/s, V2=V+xS

根据玻意耳定律P1V1=P2V2

2, C

3, 1.72×10-3

4, A

5, D

6, D

7, C

8, 解:以气泡为研究对象 初态:P1=75cmHg, V1=0.2cm3

末态:P2=(75-h)cmHg, V2=(89-h)Scm3

根据玻意耳定律P1V1=P2V2

75×0.2=(75-h)(89-h)×1

解得:h=74cm(舍去不合理的答案)

9, Ⅲ,Ⅰ,Ⅱ

10, B

11, A

12, D

13, 1atm,-29

14, B

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热力学第一定律高考解析

热力学第一定律高考解析

热力学第一定律高考解析

1. 在恒定温度下，理想气体系统的内能变化与其对外做的功和吸收的热量之间的关系是：

A. 内能变化=功+热量

B. 内能变化=功-热量

C. 内能变化=热量-功

D. 内能变化=热量+功

2. 以下哪个过程是等温过程？

A. 气体的压强保持不变，温度升高

B. 气体的温度保持不变，压强升高

C. 气体的压强和温度都升高

D. 气体的温度和压强都降低

3. 在等压条件下，理想气体吸收热量导致内能增加，这一过程中：

A. 气体分子的平均动能增加

B. 气体分子的平均势能增加

C. 气体分子的平均动能和平均势能都增加

D. 气体分子的平均动能和平均势能都不增加

4. 以下哪个过程是等容过程？ A. 气体的温度保持不变，压强升高

B. 气体的压强保持不变，温度升高

C. 气体的温度和压强都升高

D. 气体的温度和压强都降低

5. 以下哪个过程是等温等容过程？

A. 气体的温度和压强都升高

B. 气体的温度保持不变，压强升高

C. 气体的压强保持不变，温度升高

D. 气体的温度和压强都降低

6. 在等压条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：

A. 气体分子的平均动能减少

B. 气体分子的平均势能减少

C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少

D. 气体分子的平均动能和平均势能都不减少

7. 以下哪个过程是等压过程？

A. 气体的温度保持不变，压强升高

B. 气体的压强保持不变，温度升高

C. 气体的温度和压强都升高

D. 气体的温度和压强都降低

8. 以下哪个过程是等容等压过程？

A. 气体的温度和压强都升高

B. 气体的温度保持不变，压强升高

C. 气体的压强保持不变，温度升高

D. 气体的温度和压强都降低

9. 在等容条件下，理想气体对外做功导致内能减少，这一过程中：

A. 气体分子的平均动能减少

B. 气体分子的平均势能减少

C. 气体分子的平均动能和平均势能都减少

热力学第一定律和第二定律

热力学第一定律和第二定律

热力学第一定律和第二定律

热力学第一定律

1. 内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么外界对物体做的功W，与物体从外界吸收的热量Q之和,等于物体的内能的增加量

2. 数学表达式：W+Q=ΔU

(1)Q取决于温度变化：温度升高，Q>0;温度降低，Q<0.

(2)W取决于体积变化：V增大时，气体对外做功，W<0;V减小时，外界对气体做功，W>0.

(3)特例：如果气体向真空扩散，那么W=0.

(4)绝热过程Q=0，关键词是“绝热材料”或“变化迅速”。

3. 热力学第1定律的理解

(1)做功改变物体的内能：外界对物体做功，物体内能增加;物体对外做功，物体内能减少。在绝热过程，物体做多少功，改变多少内能。

(2)热传递改变物体的内能：外界向物体传递热量，即物体吸热，物体的内能增加;物体向外界传递热量，即物体放热，物体的内能减少。传递多少热量，内能就改变多少。 (3)做功和热传递的实质，做功改变内能是能量的变化，用功的数值来度量;热传递改变内能是能量的转移，用热量来度量。

热力学第二定律

1.热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。

2.补充说明：

(1)“自发地”过程就是不受外界干扰的条件下进行的自然过程;(2)热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，却不能自发的从低温物体传向高温物体;

(2)热力学第二定律的能量守恒表达式：ds≥δQ/T

(3)热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。

3.热力学第二定律的两种表述

(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传向高温物体。

(2)开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功，而不引起其他变化。

热力学第一定律-选择题

热力学第一定律-选择题

第1章 热力学第一定律及其应用选择题

（1）

1．物质的量为n的纯理想气体，该气体在如下的哪一组物理量确定之后，其它状态函数方有定值。 ( )

(A) p (B) V (C) T,U (D) T, p

2. 下述说法哪一个正确 ( )

(A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度

(B) 温度是体系所储存热量的量度

(C) 温度是体系中微观粒子平均能量的量度

(D) 温度是体系中微观粒子平均平动能的量度

3. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将： ( )

(A)不变 (B)升高 (C)降低 (D)无法判定

4. 1 mol 373 K，标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K，标准压力下的水气， (1) 等温等压可逆蒸发，

(2) 真空蒸发 这两个过程中功和热的关系为： ( )

(A) |W1|> |W2| Q1> Q2 (B)|W1|< |W2| Q1< Q2

(C) |W1|= |W2| Q1= Q2 (D)|W1|> |W2| Q1< Q2

5. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时热力学能将：( )

(A)降低 (B)增加 (C)不变 (D)增加、减少不能确定

6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间： ( )

(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换

(C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关

7. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度：( )

(A) 较快 (B) 较慢 (C) 一样 (D) 不一定

8. 始态完全相同(p1,V1,T1)的一个理想气体体系，和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。当膨胀相同体积之后,下述哪一种说法正确( )

物理化学 热力学第一定律

物理化学 热力学第一定律

第一章 热力学第一定律

★★★热力学的定义和热力学的基本特点：

1.定义：热力学是研究物质能量转化规律的科学。

2.特点：

（1）热力学定律都是经验定律

（2）热力学研究往往只需要知道体系的始末状态，而不需要知道其反应过程。

第一节：几个基本概念

一：体系与环境

这个概念相信大家都没问题，我们把研究对象成为体系，与体系紧密相关的那一部分称为环境。需要注意的是：体系分为敞开体系，封闭体系和隔离体系。一般我们在进行热力学研究的时候，针对的都是封闭体系（只有能量交换，没有物质交换）。

二：状态与状态函数

状态指的是体系的物理性质和化学性质的一种综合表现，能够表现这些性质的函数（例如温度，压强等）称之为状态函数。

需要注意的是状态函数分为容量性质（广度性质）和强度性质两种。

1．广度性质往往具有加和性，与物质的量成正比。例如体积，质量等

2．强度性质恰巧相反，它与物质的量无关，只取决于体系自身的性质。例如温度，密度等 3．广度性质的比值往往是强度性质，例如  = m / V

4．状态函数只与始末状态有关，与变化途径无关。

▲▲▲压力和压强是强度性质！

三：热和功

1.热和功不是状态函数，他们与体系的变化过程有关。

2.对体系做的功和对体系放的热都为正值，对环境的都为负值。

3.有关膨胀功的计算：

（1）向真空中膨胀 W=0

（2）等外压膨胀 W =- p外( V2－V 1 )

（3）可逆膨胀 W

（也可写成P2/P1，视条件而定）

第二节：热力学第一定律

一． 热力学第一定律的数学表达式（4）

需要注意的几点是：

1. 虽然Q和W都不是状态函数，可U是状态函数。

2. 这个W中既包含了体积功又包含了非体积功。

例：已知在101.3 kPa下，18℃时1 mol Zn溶于稀盐酸时放出151.5

kJ的热，反应析出1 mol H2气。求反应过程的W，U。