10、热力学定律

9、热学综合 物理3-3”模块

(09年浙江自选模块)14. “物理3-3”模块(10分)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。

(1)(本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

关于气球内气体的压强，下列说法正确的是

A.大于大气压强

B.是由于气体重力而产生的

C.是由于气体分子之间的斥力而产生的

D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的

(2)(本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是

A.球内气体体积变大

B.球内气体体积变小

C.球内气体内能变大

D.球内气体内能不变

(3)(本小题共4分)

　　 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.01310₅Pa，取g=10 m/s²_，则气球内气体的压强为

　　　　　 Pa。(取4位有效数字)

　　 气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？

答案：(1)AD ；(2)BD；(3)1.053*10⁵Pa　 面积相同

36．(09年山东卷)(8分)[物理--物理3-3]

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知V_A=0.3m3，T_A=T_B=300K、T_B=400K。

(1)求气体在状态B时的体积。

(2)说明BC过程压强变化的微观原因

(3)没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体　 放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小说明原因。

解析：设气体在B状态时的体积为V_B，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

(3)大于；因为T_A=T_B，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于

8、压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

13．(09年广东物理)(10分)

(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过　　　　 方式改变物体的内能，把

　　　　 转变为内能。

(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的　　　　 ，温度　　　 ，体积　　　 。

答案：(1)做功，机械能；(2)热量，升高，增大

解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。

6、热学基础知识

9．(09年上海物理)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为DV_A、DV_B，压强变化量为Dp_A、Dp_B，对液面压力的变化量为DF_A、DF_B，则

A．水银柱向上移动了一段距离　　　　　 B．DV_A＜DV_B

C．Dp_A＞Dp_B　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．DF_A＝DF_B

答案：AC

解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足，可见使A、B升高相同温度，，，因此，因此液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此DV_A=DV_B，所以B、D错误。

5、气体状态方程

2．(09年上海物理)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的

A．温度和体积　　　　　　　　 B．体积和压强

C．温度和压强　　　　　　　　 D．压强和温度

答案：A

解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。

4、内能