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第3講　熱力學定律　能量守恒 一、多項選擇題(下列選項中有三個選項為正確答案) 1．下列說法不正確的是(　　) A．機械能全部轉變成內能是不可能的 B．第二類永動機不可能制成的原因是違反了熱力學第一定律 C．根據熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 D．從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的 E．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用 2．如圖K1331所示，將一空的薄金屬圓筒開口向下壓入水中，設水溫均勻且恒定，筒內空氣無泄漏，不計空氣分子間的相互作用．被淹沒的金屬筒在緩慢下降的過程中，筒內空氣體積不斷減小，則下列說法中不正確的是(　　) 圖K1331 A．筒內空氣的壓強在增大 B．筒內空氣的溫度在升高 C．筒內空氣向外界放熱 D．筒內空氣的內能減小 E．筒內空氣向外界吸熱 3．(2017年山東泰安質檢)封閉在氣缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學溫度T關系如圖K1332所示，O、A、D三點在同一直線上．則(　　) 圖K1332 A．由狀態(tài)A變到狀態(tài)B過程中，氣體吸收熱量 B．由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體從外界吸收熱量，內能增加 C．C狀態(tài)氣體的壓強小于D狀態(tài)氣體的壓強 D．D狀態(tài)時單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數比A狀態(tài)少 E．D狀態(tài)與A狀態(tài)，相等時間內氣體分子對器壁單位面積的沖量相等 4．(2017年江西南昌大聯考)關于熱力學定律，下列說法正確的是(　　) A．氣體吸熱后溫度一定升高 B．對氣體做功可以改變其內能 C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E．如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡 5．(2017年新課標Ⅲ卷)如圖K1333，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是(　　) 圖K1333 A．在過程ab中氣體的內能增加 B．在過程ca中外界對氣體做功 C．在過程ab中氣體對外界做功 D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量 E．在過程ca中氣體從外界吸收熱量 二、非選擇題 6．(2017年黑龍江牡丹江一中摸底)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖K1334所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃.求： (1)該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少攝氏度？ (2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？ 圖K1334 7．(2017年山西太原模擬)可升降轉椅由上下兩部分組成，連接上下的是其升降部分．結構如圖K1335所示，導熱性能良好的A、B兩個金屬筒間密閉了一定質量的氣體(可視為理想氣體)，已知A筒的橫截面積為S.可沿著B的光滑內壁上下滑動且不漏氣，A筒以及上部座椅的質量為m，兩筒間的氣體溫度為T1.由于室內溫度上升，使得AB內氣體的高度由h1緩慢升高到h2，該過程中氣體吸收的熱量為Q.已知重力加速度為g.外界大氣壓強恒為p0.求： (1)過程中氣體內能的增加量． (2)氣體高度為h2時質量為2m的人坐到座椅上，求穩(wěn)定后氣體的高度． 圖K1335 8．(2016年湖北黃岡高三質檢)如圖K1336所示，一個質量為m的“T”形活塞在氣缸內封閉一定量的理想氣體，活塞體積可忽略不計，距氣缸底部h0處連接一U形細管(管內氣體的體積忽略不計)．初始時，封閉氣體溫度為T0，活塞距離氣缸底部為1.5h0，兩邊水銀柱存在高度差．已知水銀密度為ρ，大氣壓強為p0，氣缸橫截面積為S，活塞豎直部分高為1.2h0，重力加速度為g，求： (1)通過制冷裝置緩慢降低氣體溫度，當溫度為多少時兩邊水銀面恰好相平． (2)從開始至兩水銀面恰好相平的過程中，若氣體放出的熱量為Q，求氣體內能的變化． 圖K1336