Question

【題目】（1）關于熱力學定律，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動的無序性增大的方向進行

（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)．管中有一個質量不計的光滑活塞，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(相當于75 cm高的汞柱壓強)．

（I）若在活塞上放一個質量為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）若保持砝碼的質量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2＝77 ℃，此時氣柱為多長_____？

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

Answer 1

【答案】ACD20 cm25 cm8.95 J

【解析】

（1）根據熱力學第三定律的絕對零度不可能達到可知A錯；根據熱力學第二定律，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，當然會產生其他變化，故B正確．物體從外夠外界吸收熱量同時對外做功，根據能量守恒定律可知內能可能增加、減小和不變，C錯誤；壓縮氣體，外界對氣體作正功，氣體同時可能向外釋放熱，根據能量守恒定律可知物體內能可能減少、溫度降低，D錯誤；一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，選項E正確；故選BE.

注：此題選項為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p2＝p0＋＝1.05×105 Pa

V2＝L2S，T2＝T1＝280 K

根據玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2

得L2＝L＝20 cm.

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

根據蓋—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

根據熱力學第一定律得

ΔU＝W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J

即氣體的內能增加8.95 J.