第107練　熱力學定律　（時間　25分鐘）一、選擇題1．對于熱力學定律，下列說法不正確的是(　　)A．第一類永動機不可能制成，因為它違背了熱力學第一定律B．熱力學第一定律指出，不可能達到絕對零度C．熱力學第一定律指出，一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和D．熱力學第二定律指出，不能從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不產(chǎn)生其他影響2．(多選)下列現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是(　　)A．一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱B．蒸汽機把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機械能C．桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D．電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體3．(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容變化過程ab到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫變化過程bc到達狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓變化過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是(　　)A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過程ca中外界對氣體做功C．在過程bc中氣體從外界吸收熱量D．在過程ca中氣體從外界吸收熱量二、非選擇題4．如圖所示，密閉導熱容器A、B的體積均為V0，A、B浸在盛水容器中，達到熱平衡后，A中壓強為p0，溫度為T0，B內(nèi)為真空，將A中的氣體視為理想氣體．打開活栓C，A中部分氣體進入B.(1)若再次達到平衡時，水溫未發(fā)生變化，求此時氣體的壓強；(2)若密閉氣體的內(nèi)能與溫度的關(guān)系為ΔU＝k(T2－T1)(k為大于0的已知常量，T1、T2分別為氣體始末狀態(tài)的溫度)，在(1)所述狀態(tài)的基礎(chǔ)上，將水溫升至1.2T0，重新達到平衡時，求氣體的壓強及所吸收的熱量．          5．[2022·江西省上饒市一模]一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、狀態(tài)c又回到狀態(tài)a，其體積V隨溫度T的變化圖像如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)a時溫度為T0、壓強為p0、體積為V0，在狀態(tài)b時溫度為T0、體積為2V0，在狀態(tài)c時體積為2V0，(其中T0＝300 K、壓強p0＝1.0×105 Pa、體積V0＝1.0 L)求：(1)狀態(tài)c的溫度Tc為多少？(2)若由狀態(tài)b到狀態(tài)c氣體吸收的熱量為Q＝100 J，則由狀態(tài)c到狀態(tài)a氣體放出的熱量Q′為多少？   
第107練　熱力學定律1．答案：B解析：第一類永動機不可能制成，因為它違背了熱力學第一定律，A正確；根據(jù)熱力學第三定律可知，絕對零度只能無限接近，不能達到，B錯誤；根據(jù)熱力學第一定律有：ΔU＝Q＋W，可知一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和，C正確；由熱力學第二定律可知，從單一熱源吸收熱量并全部用來對外做功而不引起其他變化是不可能的，D正確．2．答案：CD解析：熱量只會自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，而不會自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故A錯誤；機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能卻不能完全轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離是因為泥沙的密度大于水，故可以分離，C正確；電冰箱通電后由于壓縮機做功從而將箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外的高溫物體，故D正確．3．答案：ABC解析：從a到b等容升壓，根據(jù)＝C可知溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)能增加，A正確；在過程ca中壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，B正確；在等溫變化過程bc中，氣體膨脹對外做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體從外界吸收熱量，C正確；在過程ca中壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，根據(jù)＝C可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，可知氣體一定向外界放出熱量，D錯誤．4．答案：（1）p0　（2）0.6p0　0.2kT0解析：（1）容器內(nèi)的理想氣體從打開C到再次平衡時，發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p0V0＝p·2V0解得再次達到平衡時氣體的壓強p＝p0.（2）升高溫度，理想氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得＝解得重新達到平衡時氣體的壓強為p′＝0.6p0溫度改變，理想氣體的體積不變，則外界既不對理想氣體做功，理想氣體也不對外界做功，所以W＝0；升高溫度后，氣體內(nèi)能增量為ΔU＝k（1.2T0－T0）＝0.2kT0根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，氣體吸收的熱量為Q＝ΔU＝0.2kT0.5．答案：（1）600 K　（2）200 J解析：（1）因氣體由狀態(tài)c到a對應的V-T圖像為過原點的直線，故發(fā)生的是等壓變化，即pa＝pc＝p0由c到a，根據(jù)蓋—呂薩克定律有＝，代入數(shù)據(jù)得Tc＝600 K.（2）氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c為等容變化，吸收的熱量等于增加的內(nèi)能，即ΔUbc＝Q氣體由狀態(tài)c到a，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對氣體做功，則氣體對外放出熱量Q′，根據(jù)熱力學第一定律有ΔUca＝p0（Vc－V0）－Q′氣體在狀態(tài)b與狀態(tài)a的溫度相等，內(nèi)能相同，有ΔUbc＝－ΔUca，即Q′＝Q＋p0V0代入數(shù)據(jù)解得Q′＝200 J．

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