图1
(1)以下说法正确的是________。
A.在区间Ⅱ,物质的内能不变
B.在区间Ⅲ,分子间的势能不变
C.从区间Ⅰ到区间Ⅲ,物质的熵增加
D.在区间Ⅰ,物质分子热运动的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变,则温度升高________(选填"变快""变慢"或"快慢不变"),请说明理由。
解析:(1)区间Ⅱ是汽化过程,要吸收热量,内能增加,A错误;区间Ⅲ看成理想气体,无分子势能,B正确;从区间Ⅰ到区间Ⅲ是不可逆过程,分子无序性增加,熵增加,C正确;在区间Ⅰ,随时间增加,物质温度升高,分子热运动的平均动能增大,D正确。
(2)根据热力学第一定律ΔU=Q+W,理想气体的状态方程=C可知,在吸收相同的热量Q时,压强不变的条件下,V增加,W<0,ΔU1=Q-|W|;
体积不变的条件下,W=0,ΔU2=Q;
所以ΔU1<ΔU2,体积不变的条件下温度升高变快。
答案:(1)BCD (2)变快 理由见解析
9.瀑布从20 m高处以103 m3/s的流量竖直落下,流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出,水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%,那么发电机发出的电功率有多大?(瀑布在山顶的速度可忽略不计,g取10 m/s2)
解析:设t时间内流下的水的质量为m,以m为研究对象,竖直下落后减少的机械能为mgh-mv2
转化为电能的功率为
P===(gh-)×0.8=103×103×(10×20-×22)×0.8 W≈1.58×108 W=1.58×105 kW。
答案:1.58×105 kW