题目

题型：不详难度：来源：

（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）
（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。

答案

（1）ACE
（2）（i）180mmHg    （ii）364K

解析

（1）对物体做功或向它传递热量是增加物体的内能的方法，A正确；对某物体做功，同时对外散发热量，物体的内能可能减少，B错误；并非热不能完全转化为功，而是在不引起其他变化的条件下热不能完全转化为功。在一定条件下，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，C正确；在外界对物体做功的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，D 错误；根据热力学第二定律，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，E正确。
（2）（i）在打开阀门S前，两水槽水温均为T₀=273K。设玻璃泡B中气体的压强为p₁，体积为V_B，玻璃泡C中气体的压强为p_C，依题意有p₁=p_C+Δp①
式中Δp=60mmHg。打开阀门S后，两水槽水温仍为T₀，设玻璃泡B中气体的压强为p_B。
依题意，有p_A=p_C ②
玻璃泡A和B中气体的体积为  V₂=V_A+V_B  ③
根据玻意耳定律得  p₁ V_B =p_BV₂   ④
联立①②③④式，并代入题给数据得   ⑤
（ii）当右侧水槽的水温加热至T′时，U形管左右水银柱高度差为Δp。玻璃泡C中气体的压强为p_c′=p_a+Δp⑥
玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定理得 ⑦
联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得 T′="364" K  ⑧