Question

（1）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是

AE

A．為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞熱量
B．對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加
C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?br />D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體
E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程
（2）如圖，長L=100cm，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉．水平放置時(shí)，長L₀=50cm的空氣柱被水銀柱封住，水銀柱長h=30cm．將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有△h=15cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管．設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)p₀=75cmHg．求：
插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p．

Answer 1

分析：在熱力學(xué)中，系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)能的變化為△U=Q+W；不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化．
將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下和豎直位置的過程中會有一部分水銀流出，這是該題的關(guān)鍵所在．找出各種長度之間的關(guān)系，代入玻意耳定律，求解即可．

解答：解：（1）、做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法，故A正確；
B、對物體做功，同時(shí)物體可能向外放出熱量，則內(nèi)能也不定增加，故B錯(cuò)誤；
C、熱力學(xué)第二定律可以表示為：不可能制成一種循環(huán)動作的熱機(jī)，從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)楣Χ�不引起其它變化；即熱機(jī)的效率不可能是百分之百，故C錯(cuò)誤，
D、根據(jù)熱力學(xué)第二定律的表述：熱量不可能自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體．但是在外界影響的情況下熱量也可以從低溫傳向高溫，比如空調(diào)，故D錯(cuò)誤；
E、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的；故E正確；
故選AE．
（2）將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下和豎直位置的過程中，設(shè)會有xcm水銀流出，氣體的初狀態(tài)：P₁=P₀=75cmHg，V₁=L₀s；
末狀態(tài)：P₂=75-（30-x）cmHg，V₂=100s-（30-x）s
由玻意耳定律：P₁V₁=P₂V₂
代入數(shù)據(jù)，解得：x₁=-120cm（舍去），x₂=5cm
插入后有△h=15cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管，此時(shí)管內(nèi)的水銀柱長度：L′=（30-5+15）cm=40cm，V₃=（L-L′）s
由玻意耳定律：P₁V₁=P₃V₃
代入數(shù)據(jù)，解得：P₃=62.5cmHg
答：插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)62.5cmHg．

點(diǎn)評：該題中會有一部分水銀流出，這是該題的關(guān)鍵所在，很多的同學(xué)在解題的過程中，往往考慮不到這一點(diǎn)而出現(xiàn)錯(cuò)誤．屬于易錯(cuò)題．