Question

[物理--選修3-3]
（1）對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是

ACE

A．若氣體的壓強和體積都不變，其內能也一定不變
B．若氣體從外界吸收了熱量，其內能一定增加
C．若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也不一定增大
D．若氣體內能增加了，則氣體一定從外界吸收了熱量
E．若氣體從外界吸收了熱量，其溫度也不一定升高
（2）如圖為一注射器，針筒上所標刻度是注射器的容積，最大刻度V_m=20ml，其活塞的橫截面積為2cm²．先將注射器活塞移到刻度V₁=18mL的位置，然后用橡膠帽密封住注射器的針孔．已知環境溫度t₁=27℃，大氣壓p₀=1.0×10⁵Pa，為使活塞移到最大刻度處，試問（活塞質量及活塞與針筒內壁間的摩擦均忽略不計．）
（Ⅰ）若把注射器浸入水中緩慢加熱，水溫須升至多少℃？
（Ⅱ）若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞，拉力須達到多大？

Answer 1

分析：由公式

PV

T

=C判斷各物理量的變化，改變內能的方式有做功和熱傳遞，結合熱力學第一定律判斷內能的變化．

解答：解：（1）A、由公式

PV

T

=C知若氣體的壓強和體積都不變，溫度不變，其內能也一定不變，A正確；
B、改變內能的方式有做功和熱傳遞，若氣體從外界吸收了熱量，同時對外做功，其內能不一定增加，B錯誤；
C、由公式

PV

T

=C知若氣體的溫度隨時間不斷升高，體積增大時其壓強不一定增大，C正確；
D、改變內能的方式有做功和熱傳遞，若氣體內能增加了，則氣體不一定從外界吸收了熱量，D錯誤；
E、改變內能的方式有做功和熱傳遞，若氣體從外界吸收了熱量同時對外做功，其溫度也不一定升高，E正確；
故選：ACE
（2）設水溫度升至T時，活塞移動到最大刻度處，則：

V1

T1

=

Vm

T

將T₁=t₁+273=300K代入，解得：T=333K，t=T-273=60°
設拉力為F時，活塞移動到最大刻度處，此時氣體壓強為P，則：P₀V₁=PV_m
解得：P=9×10⁴Pa
由活塞平衡條件得：F=（P₀-P）S=2N
答：（Ⅰ）若把注射器浸入水中緩慢加熱，水溫須升至60℃；（Ⅱ）若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞，拉力須達到2N．

點評：本題考查了熱力學第一定律的應用，知道功和熱量的正負號的意義，會應用公式

PV

T

=C進行各種計算．