热力学第一定律（能量守恒定律）知识点题库

根据热力学定律，下列说法正确的是（　　）

A . 第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B . 热效率为100%的热机是可能制成的 C . 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 D . 从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段

气缸内封闭了一定量压强为P=1.0×10⁵Pa ，体积为V=2.0m³的理想气体，现使气体保持压强不变体积缓慢压缩至V′=1.0m³ ，此过程气体向外界释放了Q=1.2×10⁵J的热量，则压缩过程外界对气体做了J的功，气体的内能变化了J ．

如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为 $\text{[math]}$ 、横截面积为 $\text{[math]}$ ，与容器底部相距 $\text{[math]}$ .现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 $\text{[math]}$ 时停止加热，活塞上升了 $\text{[math]}$ 并稳定，此时气体的热力学温度为 $\text{[math]}$ .已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，活塞与气缸间无摩擦且不漏气.求：

（1）加热过程中气体的内能增加量；
（2）停止对气体加热后，在活塞上缓缓添加砂粒，当添加砂粒的质量为 $\text{[math]}$ 时，活塞恰好下降了 $\text{[math]}$ .求此时气体的温度?

下列说法正确的是（）

A . 做功和热传递都能改变物体的内能 B . 当气体温度升高时，外界对气体一定做正功 C . 饱和汽的体积越大，饱和汽压越大 D . 单晶体和多晶体都具有确定的熔点 E . 气体能够充满容器的整个空间，是气体分子无规则运动的结果

一定质量的某种理想气体的体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A 时压强p₀=1.0×10⁵Pa、体积V₀=800cm³ ，线段AB与V轴平行，BC延长线过坐标原点O．

①求该气体状态B时的压强；

②已知该气体从状态B变化到状态C过程中，向外界放热60J，求该过程中气体内能的变化量．

关于热力学定律，下列说法正确的是( )

A . 气体吸热后温度一定升高 B . 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 C . 气体被压缩时，内能一定增加 D . 热量可以从低温物体传到高温物体 E . 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡

如图所示，有两个不计质量不计厚度的活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在绝热汽缸内，温度均是27 ℃。M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2 cm² ，初始时M活塞相对于底部的高度为h₁＝27 cm，N活塞相对于底部的高度为h₂＝18 cm。现将一质量为m＝1 kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为p₀＝1.0×10⁵ Pa。(g＝10 m/s²)

（1）求下部分气体的压强多大；
（2）现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127 ℃，求稳定后活塞M、N距离底部的高度。

根据热力学第二定律，下列现象能够发生的是（）

A . 一杯热茶打开杯盖后，茶会自动变得更热 B . 氮气和氧气混合后会自动分开 C . 桶中混浊的泥水静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清 D . 电冰箱不通电时热量也会自发从低温的箱内传到高温的箱外

一定质量的理想气体，在a状态下的压强、体积、温度分别为P₀、V₀、T₀ ，经历如图所示的变化过程，则（）

A . 从a到b过程放出热量P个 B . 从b到c过程吸收热量且全部对外做功 C . 从c到a过程外界对气体做功为Poo D . 回到a状态时的内能比开始在a时的内能大

如图所示，某同学打乒乓球时不小心将球踩瘪了，但没有破裂。他将乒乓球放人热水中，一段时间后恢复为球形，在此过程中，下列说法正确的是( )

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A . 乒乓球中气体温度升高，气体分子无规则运动变得更剧烈 B . 乒乓球中速率大的分子数占总分子数比例随温度的升高而增大 C . 乒乓球中气体的质量不变，温度升高，密度减少，压强增大 D . 乒乓球中气体分子间的引力和斥力都增大 E . 乒乓球受热膨胀，体积增大，气体对外做功，放出热量

下列说法正确的是（）

A . 当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 B . 物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，每个分子的动能都增大 C . 外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低 D . 从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功 E . 气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程

一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量m=20 kg，横截面积S=100cm² ，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L₁=12cm，离汽缸口的距离L₂=4cm。外界气温为27 ℃，大气压强为1.0×10⁵ Pa，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知g=10 m/s² ，求：

①此时气体的温度为多少；

②在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=390J的热量，则气体增加的内能ΔU多大.

如图所示，为一定质量的理想气体的 $\text{[math]}$ 图像，若使气体从图中的状态 $\text{[math]}$ 变化到状态 $\text{[math]}$ ，则下列说法中正确的是（）

A . 气体经历等压变化，体积增大，温度升高 B . 气体经历等压变化，体积增大，温度降低 C . 气体内能增加，并吸收热量 D . 气体内能增加，并放出热量

下列说法中正确的是（　　）

A . 所有的能量守恒过程都能自发地发生 B . 世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量 C . 热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 D . 能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机

下列说法正确的是（　　）

A . 水凝结成冰后，水分子的热运动停止 B . 水黾能够停在水面上，是由于受到浮力 C . 一定质量的100℃水变成100℃的水蒸气，其分子势能一定增加 D . 第一类永动机不可能制成，这是因为第一类永动机不符合能量守恒定律

下列说法中正确的是（）

A . 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 B . 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大 C . 分子间的引力和斥力是同时存在的，都随距离的增大而减小 D . 扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动 E . 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示

雪后，小朋友们堆了一个漂亮的雪人，雪人慢慢变成水，再逐渐蒸发。雪人变成水的过程中，水分子的平均动能（填“增大”、“减小”或“不变”）；水蒸发成同质量的水蒸气的过程中，吸收的热量（填“大于”、“小于”或“等于”）内能的增加量。

下列说法正确的是（）

A . 水和酒精混合后总体积会减小说明液体分子间存在引力 B . 游禽用嘴把油脂涂到羽毛上是为了使水不能浸润羽毛 C . 一定质量的理想气体在体积增大、温度升高时，向外释放热量 D . 扩散现象说明分子热运动会自发地向无序性增大的方向进行 E . 空气的相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压

如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动 $\text{[math]}$ 过程中，缸内气体（）

A . 内能增加，外界对气体做正功 B . 内能减小，所有分子热运动速率都减小 C . 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 D . 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加

2022年4月16号上午，神州13号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落，气闸舱是实验舱中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。气闸舱的工作原理简化图如图所示，座舱A充满一定质量的理想气体，座舱B内为真空。打开阀门K，气体会自发扩散至B中，气体最终达到平衡，整个系统不漏气且与外界没有热交换，下列说法正确的是（）

A . 平衡后，气体系统的熵值在减小 B . 座舱A中气体自发扩散过程中，气体对外做功，内能减小 C . 平衡后，座舱B中气体可能自发的全部回到座舱A中 D . 平衡后，气体分子单位时间内，与器壁单位面积的碰撞次数减少

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