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章末测评验收卷(三)　热力学定律　
(满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.杯子里盛有热水，经过一段时间后杯子里的水慢慢变凉，则(　　)
水分子的平均动能减小
所有水分子的动能都减小
只有个别水分子的动能减小
水分子的动能可以用mv2计算
2.(2024·广东清远高二期末)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)
A B
C D
3.在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低。此过程中(　　)
封闭的二氧化碳气体对外界做正功
封闭的二氧化碳气体压强一定增大
封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大
封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
4.绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间，分子的速率分布图由状态①变为②，则由图可知(　　)
气体的温度一定降低
气体的压强一定减小
气体的内能一定增大
气体一定对外界做功
5.如图所示，导热性良好的气缸内密封的气体(可视为理想气体)在等压膨胀过程中，下列关于密封的气体说法正确的是 (　　)
气体内能可能减少
气体会向外界放热
气体吸收的热量大于对外界所做的功
气体分子的平均动能将减小
6.下列说法正确的是(　　)
机械能全部变成内能是不可能的
第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式
根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
从单一热源吸收的热量全部变为功是可能的
7.如图所示为某理想气体的p－T图像，下列说法正确的是(　　)
由A到B的过程，气体对外做功，内能增加
由B到C的过程，外界对气体做功，放出热量
由B到C的过程，气体温度升高，所有气体分子的动能都增大
由A到B是等容过程，由B到C是等压过程，气体在C状态时的体积比在B状态时的体积大
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.(2024·广东东莞高二检测)某同学用如图所示的喷壶对教室进行消毒。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。设充气和喷液过程中瓶内气体温度保持不变，则(　　)
喷液过程中，外界对瓶内气体做正功
喷液过程中，瓶内气体从外界吸收热量
充气过程中，瓶内气体的分子平均动能不变
充气过程中，瓶内所有气体分子的速率均不变
9.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。关于这一现象，正确的说法是(　　)
这一实验过程不违反热力学第二定律
在实验过程中，热水一定降温，冷水一定升温
在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能
在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能
10.如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化为a→b→c→a，其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积V，a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是(　　)
状态a→b，理想气体对外界做功，内能减小
状态b→c，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少
状态b→c，外界对理想气体做正功
状态c→a，理想气体的内能增加
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(8分)(2024·广东广州高二期末)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减震，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界环境温度保持不变，气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中，当上下乘客时，气体的内能________(2分)(选填“增加”“减少”或“不变”)，气体从(向)外界________(2分)(选填“吸热”或“放热”)；剧烈颠簸时，________(2分)(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功，气体的温度________(2分)(选填“升高”“降低”或“不变”)。
12.(6分)如图甲所示，在斯特林循环的p－V图像中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目________(3分)(选填“增大”“减小”或“不变”)。状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态A对应的是________(3分)(选填“①”或“②”)。
13.(10分)一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，此过程的p－V图像如图所示，图中虚线为等温线。在B→C的过程中，气体吸收热量为12 J。则：
(1)(5分)比较气体在A和B状态的内能UA、UB的大小；
(2)(5分)从A→B过程中气体对外界做的功。
14.(15分)如图，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50 cm，活塞的横截面积S＝10 cm2，封闭气体的体积为V1＝1 500 cm3，温度为0 ℃，大气压强p0＝1.0×105 Pa，重物重力G＝50 N，活塞重力及一切摩擦不计。缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q＝60 J的热量，使活塞刚好升到缸口，整个过程重物未触地，求：
(1)(3分)吸热前气缸内气体的压强；
(2)(4分)活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？
(3)(4分)气缸内气体对外界做多少功？
(4)(4分)气体内能的变化量为多少？
15.(15分)一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比。在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，已知此时其内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p－T图像如图所示，其中CA延长线过坐标原点，BA平行于p坐标轴。求：
(1)(7分)从状态B到状态C的体积变化量；
(2)(8分)从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，气体与外界交换的热量是多少。
章末测评验收卷(三)　热力学定律
1.A　[温度降低，分子平均动能减小，但不是每个分子的动能都减小，有的有可能增大，但绝大多数分子的动能都是减小的，A正确，B、C错误；公式mv2是计算宏观物质的动能，不能计算分子的动能，D错误。]
2.B　[根据分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系可知，当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小，由此可知A、C、D错误，B正确。]
3.B　[气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误；海水压强随深度增加而增加，又导热容器可以自由压缩，则气体的压强一定增大，故B正确；温度降低，所以气体分子的平均动能减小，故C错误；温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，封闭气体向外界放出热量，故D错误。]
4.C　[由图像可知，由状态①变为②，分子速率大的分子数占总分子数的百分比在增加，说明气体温度升高，A错误；对于一定质量的理想气体，不计分子势能，则温度升高，气体的内能一定增大，C正确；根据理想气体状态方程＝C，由于不确定气体体积的变化，故不能确定气体压强的变化，B错误；由于不确定气体体积的变化，故不能确定气体与外界做功情况，D错误。]
5.C　[气体等压膨胀，由盖－吕萨克定律知气体温度升高，气体分子的平均动能将增大，故D错误；理想气体的内能只与温度有关，温度升高则内能增大，故A错误；体积增大，则气体对外界做功，即W<0，又内能增加，根据热力学第一定律知气体一定吸热，即Q>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W>0，得Q>|W|，故B错误，C正确。]
6.D　[机械能可以全部转化为内能，故A错误；第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B错误；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但如果不是自发地，是可以进行的，故C错误；从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是可能的，故D正确。]
7.D　[气体由A到B发生等容变化，气体对外不做功，温度升高，内能增加，故A错误；由B到C过程，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，气体吸收热量，故B错误；由B到C过程，气体温度升高，气体分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，故C错误；气体由B到C发生等压变化，根据盖－吕萨克定律，有＝，由于TC>TB，因此VC>VB，故D正确。]
8.BC　[喷液过程中储气室内气体体积增大，外界对瓶内气体做负功，A错误；喷液过程中瓶内气体对外做功而温度保持不变，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，瓶内气体从外界吸收热量，B正确；充气过程中，瓶内气体温度保持不变，分子平均动能不变，C正确；充气过程中温度不变，瓶内气体分子的平均速率不变，但不是所有气体分子的速率均不变，D错误。]
9.AB　[温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分散失在环境中，转化效率低于100%，不违反热力学第二定律，热水温度降低，冷水温度升高，电流计导线也会消耗电能，故选项A、B正确，C、D错误。]
10.CD　[状态a→b为等温变化，所以理想气体内能不变，且气体体积增大，对外界做功，由热力学第一定律可知ΔU＝Q＋W，即理想气体从外界吸收热量，所以A错误；状态b→c为等压变化，且气体体积减小，外界对气体做正功，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变多，所以B错误，C正确；状态c→a为等容升压，根据理想气体状态方程可知温度升高，一定质量的理想气体的内能取决于气体的温度，温度升高，则内能增加，所以D正确。]
11.不变　放热　外界对气体　升高
解析　上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，则气体温度不变，内能不变，即ΔU＝0；在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，即W>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得Q<0，所以气体对外放出热量。剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，即Q＝0，在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，即W>0；根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得ΔU>0，即气体的内能增加，温度升高。
12.不变　①
解析　由题图知B→C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；因当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子数所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动，即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，由题图甲知状态A的温度低，所以对应的是题图乙中的①。
13.(1)UA＞UB　(2)12 J
解析　(1)A→B过程绝热，Q＝0，体积V增大，对外做功，内能减小，UA>UB。
(2)A→B→C过程中有
ΔU＝WAB＋WBC＋QAB＋QBC
A、C温度相等，内能不变，ΔU＝0
A、B绝热过程，QAB＝0
B、C等容变化不做功，WBC＝0
在B→C的过程中，气体吸收热量为12 J，
即QBC＝12 J
故WAB＝－12 J
即从A→B过程中气体对外界做的功为12 J。
14.(1)5×104 Pa　(2)364 K　(3)25 J　(4)35 J
解析　(1)设吸热前气缸内的气体压强为 p′，对活塞进行受力分析
由平衡条件知p′S＋G＝p0S
解得p′＝5×104 Pa。
(2)封闭气体的初态V1＝1 500 cm3，T1＝273 K
末态V2＝1 500 cm3＋50×10 cm3＝2 000 cm3
缓慢升高环境温度，封闭气体发生等压变化
由＝
解得T2＝364 K。
(3)封闭气体发生等压变化的压强为p′
外界对气缸内气体做功为W＝－p′Sh
则气缸内气体对外界做功W′＝－W＝25 J。
(4)由热力学第一定律得，气缸内气体内能的变化量
ΔU＝Q＋W
解得ΔU＝35 J，故气缸内气体内能增加了35 J。
15.(1)　(2)吸热2p0V0
解析　(1)由题图可知，从状态A到状态B为等温变化过程，状态B时气体压强为pB＝3p0，设体积为VB，由玻意耳定律有
p0V0＝pBVB
解得VB＝
从状态B到状态C为等压变化过程，状态C时气体温度为TC＝3T0，设体积为VC，由盖－吕萨克定律有
＝
解得 VC＝V0
从状态B到状态C的体积变化量
ΔV＝V0－＝。
(2)从状态B到状态C，外界对气体做功
WBC＝－3p0ΔV＝－2p0V0
从状态C回到状态A为等容过程，外界对气体不做功，从状态B经状态C回到状态A，内能增加量ΔU＝0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W
解得Q＝－WBC＝2p0V0
即气体从外界吸收热量2p0V0。(共27张PPT)
章末测评验收卷(三)
(时间：75分钟　满分：100分)
第三章 热力学定律
A
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.杯子里盛有热水，经过一段时间后杯子里的水慢慢变凉，则(　　)
A.水分子的平均动能减小 B.所有水分子的动能都减小
C.只有个别水分子的动能减小
B
2.(2024·广东清远高二期末)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)
解析　根据分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距r的关系可知，当r＝r0时，分子力为零，分子势能最小，由此可知A、C、D错误，B正确。
B
3.在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低。此过程中(　　)
A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功
B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大
C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大
D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
解析　气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误；海水压强随深度增加而增加，又导热容器可以自由压缩，则气体的压强一定增大，故B正确；温度降低，所以气体分子的平均动能减小，故C错误；温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，封闭气体向外界放出热量，故D错误。
C
4.绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间，分子的速率分布图由状态①变为②，则由图可知(　　)
A.气体的温度一定降低
B.气体的压强一定减小
C.气体的内能一定增大
D.气体一定对外界做功
C
5.如图所示，导热性良好的气缸内密封的气体(可视为理想气体)在等压膨胀过程中，下列关于密封的气体说法正确的是 (　　)
A.气体内能可能减少
B.气体会向外界放热
C.气体吸收的热量大于对外界所做的功
D.气体分子的平均动能将减小
解析　气体等压膨胀，由盖－吕萨克定律知气体温度升高，气体分子的平均动能将增大，故D错误；理想气体的内能只与温度有关，温度升高则内能增大，故A错误；体积增大，则气体对外界做功，即W<0，又内能增加，根据热力学第一定律知气体一定吸热，即Q>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W>0，得Q>|W|，故B错误，C正确。
D
6.下列说法正确的是(　　)
A.机械能全部变成内能是不可能的
B.第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式
C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D.从单一热源吸收的热量全部变为功是可能的
解析　机械能可以全部转化为内能，故A错误；第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B错误；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但如果不是自发地，是可以进行的，故C错误；从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是可能的，故D正确。
D
7.如图所示为某理想气体的p－T图像，下列说法正确的是(　　)
A.由A到B的过程，气体对外做功，内能增加
B.由B到C的过程，外界对气体做功，放出热量
C.由B到C的过程，气体温度升高，所有气体分
子的动能都增大
D.由A到B是等容过程，由B到C是等压过程，气
体在C状态时的体积比在B状态时的体积大
BC
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.(2024·广东东莞高二检测)某同学用如图所示的喷壶对教室进行消毒。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。设充气和喷液过程中瓶内气体温度保持不变，则(　　)
A.喷液过程中，外界对瓶内气体做正功
B.喷液过程中，瓶内气体从外界吸收热量
C.充气过程中，瓶内气体的分子平均动能不变
D.充气过程中，瓶内所有气体分子的速率均不变
解析　喷液过程中储气室内气体体积增大，外界对瓶内气体做负功，A错误；喷液过程中瓶内气体对外做功而温度保持不变，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，瓶内气体从外界吸收热量，B正确；充气过程中，瓶内气体温度保持不变，分子平均动能不变，C正确；充气过程中温度不变，瓶内气体分子的平均速率不变，但不是所有气体分子的速率均不变，D错误。
AB
9.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。关于这一现象，正确的说法是(　　)
A.这一实验过程不违反热力学第二定律
B.在实验过程中，热水一定降温，冷水一定升温
C.在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电
能则部分转化成冷水的内能
D.在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电
能，电能则全部转化成冷水的内能
解析　温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分散失在环境中，转化效率低于100%，不违反热力学第二定律，热水温度降低，冷水温度升高，电流计导线也会消耗电能，故选项A、B正确，C、D错误。
CD
10.如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化为a→b→c→a，其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积V，a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是(　　)
A.状态a→b，理想气体对外界做功，内能减小
B.状态b→c，单位时间内对单位面积器壁碰撞
的分子数变少
C.状态b→c，外界对理想气体做正功
D.状态c→a，理想气体的内能增加
解析　状态a→b为等温变化，所以理想气体内能不变，且气体体积增大，对外界做功，由热力学第一定律可知ΔU＝Q＋W，即理想气体从外界吸收热量，所以A错误；状态b→c为等压变化，且气体体积减小，外界对气体做正功，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变多，所以B错误，C正确；状态c→a为等容升压，根据理想气体状态方程可知温度升高，一定质量的理想气体的内能取决于气体的温度，温度升高，则内能增加，所以D正确。
三、非选择题(本题共5小题，共54分。)
11.(8分)(2024·广东广州高二期末)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减震，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界环境温度保持不变，气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中，当上下乘客时，气体的内能________(选填“增加”“减少”或“不变”)，气体从(向)外界________(选填“吸热”或“放热”)；剧烈颠簸时，________(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功，气体的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
答案　不变　放热　外界对气体　升高
解析　上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，则气体温度不变，内能不变，即ΔU＝0；在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，即W>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得Q<0，所以气体对外放出热量。剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，即Q＝0，在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，即W>0；根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得ΔU>0，即气体的内能增加，温度升高。
12.(6分)如图甲所示，在斯特林循环的p－V图像中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”)。状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态A对应的是________(选填“①”或“②”)。
答案　不变　①
解析　由题图知B→C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；因当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子数所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动，即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，由题图甲知状态A的温度低，所以对应的是题图乙中的①。
13.(10分)一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，此过程的p－V图像如图所示，图中虚线为等温线。在B→C的过程中，气体吸收热量为12 J。则：
(1)比较气体在A和B状态的内能UA、UB的大小；
(2)从A→B过程中气体对外界做的功。
答案　(1)UA＞UB　(2)12 J
解析　(1)A→B过程绝热，Q＝0，体积V增大，对外
做功，内能减小，UA>UB。
(2)A→B→C过程中有
ΔU＝WAB＋WBC＋QAB＋QBC
A、C温度相等，内能不变，ΔU＝0
A、B绝热过程，QAB＝0
B、C等容变化不做功，WBC＝0
在B→C的过程中，气体吸收热量为12 J，
即QBC＝12 J
故WAB＝－12 J
即从A→B过程中气体对外界做的功为12 J。
14.(15分)如图，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50 cm，活塞的横截面积S＝10 cm2，封闭气体的体积为V1＝1 500 cm3，温度为0 ℃，大气压强p0＝1.0×105 Pa，重物重力G＝50 N，活塞重力及一切摩擦不计。缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q＝60 J的热量，使活塞刚好升到缸口，整个过程重物未触地，求：
(1)吸热前气缸内气体的压强；
(2)活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？
(3)气缸内气体对外界做多少功？
(4)气体内能的变化量为多少？
答案　(1)5×104 Pa　(2)364 K　(3)25 J　(4)35 J
解析　(1)设吸热前气缸内的气体压强为 p′，对活塞进行
受力分析，
由平衡条件知p′S＋G＝p0S
解得p′＝5×104 Pa。
(2)封闭气体的初态V1＝1 500 cm3，T1＝273 K
末态V2＝1 500 cm3＋50×10 cm3＝2 000 cm3
缓慢升高环境温度，封闭气体发生等压变化，
解得T2＝364 K。
(3)封闭气体发生等压变化的压强为p′，
外界对气缸内气体做功为W＝－p′Sh
则气缸内气体对外界做功W′＝－W＝25 J。
(4)由热力学第一定律得，气缸内气体内能的变化量
ΔU＝Q＋W
解得ΔU＝35 J，故气缸内气体内能增加了35 J。
15.(15分)一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比。在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，已知此时其内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p－T图像如图所示，其中CA延长线过坐标原点，BA平行于p坐标轴。求：
(1)从状态B到状态C的体积变化量；
(2)从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，
气体与外界交换的热量是多少。
解析　(1)由题图可知，从状态A到状态B为等温变化过程，状态B时气体压强为pB＝3p0，设体积为VB，由玻意耳定律有
p0V0＝pBVB
从状态B到状态C为等压变化过程，状态C时气体温度为TC＝3T0，设体积为VC，由盖－吕萨克定律有
解得 VC＝V0
从状态B到状态C的体积变化量
(2)从状态B到状态C，外界对气体做功
WBC＝－3p0ΔV＝－2p0V0
从状态C回到状态A为等容过程，外界对气体不做功，从状态B经状态C回到状态A，内能增加量ΔU＝0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W
解得Q＝－WBC＝2p0V0
即气体从外界吸收热量2p0V0。

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