2017-2018学年物理人教版选修3-3:课时跟踪检测(十三) 热力学第一定律 能量守恒定律
2017-2018学年物理人教版选修3-3:课时跟踪检测(十三)  热力学第一定律  能量守恒定律第3页

  C.打开阀门后,密封气体对外界做正功

  D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光

  解析:选AC 温度不变,分子平均动能不变,充气后由于气体的质量增大,温度、体积基本不变,气体的压强增大,选项A对、B错;打开阀门后,水减少,气体膨胀,密封气体对水做正功,选项C对;如果水全排出,气体压强为p3,p3(2+0.5)=p1(0.5+0.1)得p3=0.24p1<p1,故不再充气不能把水喷光,选项D错。

  

  7.如图4所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量。

  

  图4

  解析:等压变化,=,对外做的功W=p(VB-VA),根据热力学第一定律ΔU=Q-W解得ΔU=5.0×102 J。

  答案:ΔU=5.0×102 J

  8.在一个标准大气压下,水在沸腾时,1 g的水由液态变成同温度的水汽,其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3。已知水的汽化热为2 263.8 J/g。求:

  (1)体积膨胀时气体对外界做的功W;

  (2)气体吸收的热量Q;

  (3)气体增加的内能ΔU。

  解析:取1 g水为研究系统,把大气视作外界。1 g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量,同时由于体积膨胀,系统要对外做功,所以有ΔU

  (1)气体在等压(大气压)下膨胀做功

  W=p(V2-V1)=1.013×105×(1 676-1.043)×10-6 J≈169.7 J。

  (2)气体吸热:Q=mL=1×2 263.8 J=2 263.8 J。

(3)根据热力学第一定律得