热力学 (Thermodynamics)

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热力学 (Thermodynamics) — sample Physics questions with answers

1. Question 1

   将 $27°C$ 转换为热力学温度（开尔文，Kelvin）。

   • A27 K
   • B246 K
   • C273 K
   • D300 K

   Answer: D. 300 K

   热力学温度 $T(K)=t(°C)+273=27+273=300$ K。常见错误：A 忘记加 273；B 用减法（273−27=246）；C 直接取 273 而未进行换算。

2. Question 2

   求 $1\text{ kWh}$ 等于多少焦耳（J）？已知 $1\text{ W}=1\text{ J/s}$。

   • A$3.6\times 10^3$ J
   • B$3.6\times 10^5$ J
   • C$3.6\times 10^6$ J
   • D$3.6\times 10^7$ J

   Answer: C. $3.6 \times 10^6$ J

   $1\text{ kWh}=1000\text{ W}\times 3600\text{ s}=3.6\times 10^6$ J。常见错误：A 仅将小时换为秒；B 仅将 kW 换为 W；D 误乘以 10。

3. Question 3

   一物体：质量为 $200\text{ g}$ 的水从 $25°C$ 升高到 $35°C$。求水吸收的热量。已知水的比热容（specific heat capacity）$c=4.2\text{ J/(g⋅°C)}$。

   • A420 J
   • B840 J
   • C4200 J
   • D8400 J

   Answer: D. 8400 J

   由 $Q=mc\Delta T$ 得 $Q=200\times 4.2\times (35-25)=200\times 4.2\times 10=8400$ J。常见错误：A 少乘一个 10；B 未乘以质量 200 g；C 漏乘 $\Delta T$。

4. Question 4

   若理想气体在恒温过程中压缩，则其内能（internal energy）将如何变化？

   • A增加
   • B减少
   • C保持不变
   • D先增加后减少

   Answer: C. 保持不变

   理想气体的内能仅取决于温度。对于理想气体，若温度保持恒定，则内能保持不变。

5. Question 5

   根据热力学第一定律 $\Delta U=Q+W$，若系统对外界做功，则 $W$ 的符号应取什么？

   • A正值 ($W>0$)
   • B负值 ($W<0$)
   • C零
   • D不确定

   Answer: B. 负值 ($W < 0$)

   根据热力学第一定律的通用惯例，当系统对外界做功时，$W$ 取负值，表示系统能量损失。