Question

【題目】（1）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法不正確的是（_______）

A．在一定條件下物體的溫度可以降到0 K

B．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加

D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高

E．一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行

（2）如右圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S＝2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)．管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長L＝21 cm的氣柱，氣體的溫度為t1＝7 ℃，外界大氣壓取p0＝1.0×105 Pa(相當(dāng)于75 cm高的汞柱壓強(qiáng))．

（I）若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.1 kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長____？(g＝10 m/s2)

（II）若保持砝碼的質(zhì)量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2＝77 ℃，此時(shí)氣柱為多長_____？

（III）若在(2)過程中，氣體吸收的熱量為10 J，則氣體的內(nèi)能增加多少______？

Answer 1

【答案】ACD20 cm25 cm8.95 J

【解析】

（1）根據(jù)熱力學(xué)第三定律的絕對零度不可能達(dá)到可知A錯(cuò)；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功而引起其他變化是可能的，當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生其他變化，故B正確．物體從外夠外界吸收熱量同時(shí)對外做功，根據(jù)能量守恒定律可知內(nèi)能可能增加、減小和不變，C錯(cuò)誤；壓縮氣體，外界對氣體作正功，氣體同時(shí)可能向外釋放熱，根據(jù)能量守恒定律可知物體內(nèi)能可能減少、溫度降低，D錯(cuò)誤；一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行，選項(xiàng)E正確；故選BE.

注：此題選項(xiàng)為BE.

（2） (I)被封閉氣體的初狀態(tài)為p1＝p0＝1.0×105 Pa

V1＝LS＝42 cm3，T1＝280 K

末狀態(tài)壓強(qiáng)p2＝p0＋＝1.05×105 Pa

V2＝L2S，T2＝T1＝280 K

根據(jù)玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2

得L2＝L＝20 cm.

(II)對氣體加熱后，氣體的壓強(qiáng)不變，p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350 K

根據(jù)蓋—呂薩克定律，有 ，即

得L3＝L2＝25 cm.

(III)氣體對外做的功W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律得

ΔU＝W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J

即氣體的內(nèi)能增加8.95 J.