高考热力学难题,高考锦囊热力学第一定律

我们继续来看几道比较新颖的题目。

如图所示,

高考中的热力学难题(三)

导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出.气缸外部温度恒定不变,则

A.缸内的气体压强减小,内能减小 B.缸内的气体压强增大,内能减小 C.缸内的气体压强增大,内能不变 D.外界对气体做功,缸内的气体内能增加

解析:关键词及背后的含义,我们要知道。比如说导热,说明气缸内部和外部的温度一直保持一致。在这里,我们需要注意的是,哪怕是导热,你有看这种变化过程是快还是慢,如果是慢,那么温度就是保持一致,如果是的话,温度无法立刻保持一致,这个大家在题目中要注意。比如说静止,静止说明受力平衡。活塞受到几个力?重力,绳子的拉力,气缸内部气体对它向下的压力,肌酐外部气体对它向上的压力。

看明白过程变化,沙子慢慢漏出,也就是绳子的拉力慢慢减小。所以活塞就会受到向上的合力,所以活塞就是向上运动。所以外界对气缸内部的气体做功。并且这是一个等温变化,体积减小,压强变大。温度不变,内能当然不变。

下列说法正确的是( )

A.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中速率很大的如大于v的分子全部取走,则气体的温度会下降,此后气体中不再存在速率大于v的分子 B.温度高的物体的分子平均动能一定大,内能也一定大。 C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度、气体的重力都有关 D.熵值越大,代表系统分子运动越无序。

解析:分子永不停歇的做无规则的运动,就会发生碰撞,所以把气体中分子速率很大的如大于VA的分子全部取走,分子平均动能肯定下降,则气体的温度会下降,但是此后气体分子由于碰撞等原因,仍然会出现速率大于VA的分子。

温度高的物体的分子平均动能一定大,而内能与物体的温度、体积、压强和物质的量四个因素有关,所以温度高的物体内能不一定大。注意,理想气体的内能只由温度和质量决定。

气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的,压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关,与气体的重力无关。怎么理解呢?气体的压强是分子微观碰撞产生的,我们知道碰撞就会发生动量的改变,动量的改变就会产生力而力,在单位面积上就是压强,所以这个压强与气体的重力没有丝毫的关系。

熵就是代表一种无序,所以最后一个说法是完全正确。

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