课后限时作业49 热力学定律与能量守恒定律
时间：45分钟
1．(多选)健身球是一个充满气体的大皮球，现把健身球放在水平地面上．若在人体压向健身球的过程中球内气体温度保持不变，则( BD )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体的密度增大
C．气体的内能增大
D．外界对气体做功
解析：在人压向健身球的过程中，外界对球做功，气体所占的体积减小，故气体的密度增大；气体温度不变，故气体分子的平均动能不变；由于外界对气体做功，但气体温度不变，故内能不变；由热力学第一定律可知，气体对外放热；故A、C错误；B、D正确．
2.(多选)一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其pV图象如图所示．在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化．对于这两个过程，下列说法正确的是( ABE )
A．气体经历过程1，其温度降低
B．气体经历过程1，其内能减小
C．气体在过程2中一直对外放热
D．气体在过程2中一直对外做功
E．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同
解析：气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，选项A、B正确；气体在过程2中，根据理想气体状态方程＝C，则开始时，气体体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积变大，气体膨胀对外做功，则温度升高，需要吸热，故选项C、D错误；过程1和过程2的初、末状态相同，故气体内能改变量相同，选项E正确．
3．(多选)下列说法正确的是( CDE )
A．当分子间距离为平衡距离时分子势能最大
B．饱和汽压随温度的升高而减小
C．对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
D．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行
E．由于液面表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面具有收缩的趋势
解析：当分子间距离为平衡距离时分子势能最小，故A错误；饱和汽压随温度的升高而增大，故B错误；当分子的热运动变剧烈时，温度升高，若体积同时增大，压强可以不变，故C正确；熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，故液体表面有收缩趋势，故E正确．
4．(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是( CDE )
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大
C．气体被压缩时，内能可能不变
D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
解析：气体的内能由物质的量、温度和体积决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，A错误．内能与物体的运动速度无关，B错误．气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，C正确．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，D正确．根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下，体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，E正确．
5．(多选)下列说法中正确的是( ABE )
A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动
B．气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
C．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
D．一定量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变
E．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动造成的，这不是布朗运动，故A正确；麦克斯韦提出了气体分子速率分布的规律，即“中间多，两头少”，故B正确；分子力的变化比较特殊，随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大，故C错误；一定量理想气体发生绝热膨胀时，不吸收热量，同时对外做功，其内能减小，故D错误；根据热力学第二定律可知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E正确．
