Question

[物理--選修3-3]
（1）對(duì)于一定量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是

ACE

A．若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變
B．若氣體從外界吸收了熱量，其內(nèi)能一定增加
C．若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高，其壓強(qiáng)也不一定增大
D．若氣體內(nèi)能增加了，則氣體一定從外界吸收了熱量
E．若氣體從外界吸收了熱量，其溫度也不一定升高
（2）如圖為一注射器，針筒上所標(biāo)刻度是注射器的容積，最大刻度V_m=20ml，其活塞的橫截面積為2cm²．先將注射器活塞移到刻度V₁=18mL的位置，然后用橡膠帽密封住注射器的針孔．已知環(huán)境溫度t₁=27℃，大氣壓p₀=1.0×10⁵Pa，為使活塞移到最大刻度處，試問(wèn)（活塞質(zhì)量及活塞與針筒內(nèi)壁間的摩擦均忽略不計(jì)．）
（Ⅰ）若把注射器浸入水中緩慢加熱，水溫須升至多少℃？
（Ⅱ）若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞，拉力須達(dá)到多大？

Answer 1

分析：由公式

PV

T

=C判斷各物理量的變化，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷內(nèi)能的變化．

解答：解：（1）A、由公式

PV

T

=C知若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，溫度不變，其內(nèi)能也一定不變，A正確；
B、改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，若氣體從外界吸收了熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能不一定增加，B錯(cuò)誤；
C、由公式

PV

T

=C知若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高，體積增大時(shí)其壓強(qiáng)不一定增大，C正確；
D、改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，若氣體內(nèi)能增加了，則氣體不一定從外界吸收了熱量，D錯(cuò)誤；
E、改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，若氣體從外界吸收了熱量同時(shí)對(duì)外做功，其溫度也不一定升高，E正確；
故選：ACE
（2）設(shè)水溫度升至T時(shí)，活塞移動(dòng)到最大刻度處，則：

V1

T1

=

Vm

T

將T₁=t₁+273=300K代入，解得：T=333K，t=T-273=60°
設(shè)拉力為F時(shí)，活塞移動(dòng)到最大刻度處，此時(shí)氣體壓強(qiáng)為P，則：P₀V₁=PV_m
解得：P=9×10⁴Pa
由活塞平衡條件得：F=（P₀-P）S=2N
答：（Ⅰ）若把注射器浸入水中緩慢加熱，水溫須升至60℃；（Ⅱ）若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞，拉力須達(dá)到2N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，知道功和熱量的正負(fù)號(hào)的意義，會(huì)應(yīng)用公式

PV

T

=C進(jìn)行各種計(jì)算．