关于热力学的物理题

Question

如题所述

Answer 1

C对。
分析：将活塞和汽缸作为整体，可知当大气压强突然增大时，弹簧的弹力是不变的。
－－－－－－－－－－－－－A项错
由于一定质量的理想气体的内能只与它的宏观温度相对应，所以在温度不变时，气体内能不变。
－－－－－－－－－－－－－B项错
因活塞与汽缸之间是光滑的，所以当大气压强增大时，封闭气体将被压缩，这个过程中是外界对气体做功，由热力学第一定律　ΔE气＝W外对气＋Q外对气　可知，气体内能　ΔE气　不变，外界对气体做功，说明　W外对气＞0，得　Q外对气＜0，即气体向外放热。
－－－－－－－－－－－－－C项对
由于气体体积减小，温度不变，说明气体分子平均运动速率不变，但单位体积内的气体分子数目增大，所以单位时间内在单位面积上与汽缸壁碰撞的气体分子数目增加。
－－－－－－－－－－－－－D项错追问

我一直觉得弹簧是被上面的墙壁所固定 你的意思是说弹簧可以保持原长地移动吗(和墙壁一起动)? 不然气体体积要减小怎么可能弹簧长度不变

追答

大气压强增大时，弹簧与活塞是不动的，弹簧的伸长量不变，而是汽缸的缸体向上移动。
你可单独对缸体分析：它受到重力、竖直向上的大气压力（底部受的），水平方向受到大气压力的合力为0。当大气压强增大时，缸体底部受到的大气压力必增大，所以缸体会向上移动，压缩里面的气体。

追问

受力分析是这样吗 是不是F拉和mg一直不变 但是为什么是杠向上动压缩气体而不是活塞往下动

追答

这几天没上网，现在回来答复你的追问。
你分别对活塞、汽缸的受力分析是对的（主要分析竖直方向的力即可）。
将活塞、汽缸作为一个整体来看，容易看出弹簧拉力是不变的，那么弹簧的伸长量也不变（F拉＝K*X），所以活塞的位置不变。
可见，在大气压强增大时，是汽缸向上移动，而不是活塞向下移动。

Answer 2

弹簧的长度决定于气缸与内空气的重力，A错
外界气压增大，气缸内体积减小，内能增加，温度升高，与外围产生温度差，会向外放热，C正确。
放热后，与外界无温差，内能回到以前，B 错
由于体积减小，气缸单位体积内分子数增大，碰撞机率大，D 错追问

受力分析是这样吗 是不是F拉和mg一直不变 但是为什么是杠向上动压缩气体而不是活塞往下动

追答

活塞往下动，那么弹簧就被拉长，这需要力，那来的施力物体呢？

追问

压强是大量气体分子作用在气壁上的力 能把杠推动那不能把弹簧拉长吗 力是物体状态改变的原因 那杠往上动不是也要施力物体吗

Answer 3

应该选C! 气体等温压缩，外界对系统做功，系统放出热量！！！

Answer 4

由于气缸上下面的大气压均增大，所以弹簧长度不改变，所以A错误，
由于温度不变，所以理想气体内能不变，所以B错误，
由热力学第一定律可得C正确，
由于气体压强增大，所以单位时间碰撞气缸单位面积的分子数增多，所以D错误。

Answer 5

以系统为对象。整个系统始终处于平衡状态。弹簧的长度不会变.以活塞为对象。大气压力变大.导致气体的强变大.由于环境温度不变,所以气体做等温变化。压强变大,气体体积将变小.外界将对气体做功。由热力学第一定律，内能不变,外界对气体做功.气体交向外界放rvyo.（理想气体的内能只与温度有关.环境温度不变则气体的内能不变)单位时间内撞击气体的分子数与密度有关.气体的体积变小.单位时间内撞击气体的分子数将变大.