第3課時 熱力學定律與能量守恒定律一輪復習學案

1、第3課時熱力學定律與能量守恒定律知 識 梳 理知識點一、熱力學第一定律1改變物體內能的兩種方式(1) ；(2) 。2熱力學第一定律(1)內容：一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界向它傳遞的 與外界對它所做的功的和。(2)表達式：U 。(3)U 中正、負號法則：WQU外界對物體做功物體 熱量內能 物體對外界做功物體 熱量內能 知識點二、能量守恒定律1內容能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式 為另一種形式，或者是從一個物體 到別的物體，在 或 的過程中，能量的 保持不變。2條件性能量守恒定律是自然界的 ，某一種形式的能是否守恒是有條件的。3第一類永動機是不可能制成的，它違背了 。知識點

2、三、熱力學第二定律1熱力學第二定律的兩種表述(1)克勞修斯表述：熱量不能 從低溫物體傳到高溫物體。(2)開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而 ?；虮硎鰹椤?永動機是不可能制成的”。2用熵的概念表示熱力學第二定律：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會 。3熱力學第二定律的微觀意義一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的 增大的方向進行。4第二類永動機不可能制成的原因是違背了 。思維深化判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“×”。(1)為了增加物體的內能，必須對物體做功或向它傳遞熱量，做功和熱傳遞的實質是相同的。()(2)絕熱過程中，外界壓縮氣體做功20 J，氣體的內能可能不

3、變。()(3)在給自行車打氣時，會發(fā)現(xiàn)打氣筒的溫度升高，這是因為打氣筒從外界吸熱。()(4)可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功。() 題 組 自 測題組一對熱力學第一定律及能量守恒定律的理解1一定質量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功7.0×104 J，氣體內能減少1.3×105 J，則此過程()A氣體從外界吸收熱量2.0×105 JB氣體向外界放出熱量2.0×105 JC氣體從外界吸收熱量6.0×104 JD氣體向外界放出熱量6.0×104 J2木箱靜止于水平地面上，現(xiàn)在用一個80 N的水平推力推動木箱前進10 m，木箱受到

4、的摩擦力為60 N，則轉化為木箱與地面系統(tǒng)的內能U和轉化為木箱的動能Ek分別是()AU200 J，Ek600 J BU600 J，Ek200 JCU600 J，Ek800 J DU800 J，Ek200 J3如圖1所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340 J的熱量，并對外做功120 J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40 J，則這一過程中氣體_(填“吸收”或“放出”)_J熱量。圖1題組二對熱力學第二定律的理解4(多選)下列敘述和熱力學定律相關，其中正確的是()A第一類永動機不可能制成，是因為違背了能量守恒定律B能量耗散過程中能量不守恒C電冰箱的制冷系

5、統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界，違背了熱力學第二定律D能量耗散從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性5根據(jù)你所學熱學中的有關知識，判斷下列說法中正確的是()A機械能可以全部轉化為內能，內能也可以全部用來做功以轉化成機械能B凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體C盡管技術不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%，制冷機卻可以使溫度降到293 D第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，隨著科技的進步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來考點一對熱力學第一定律的理解1熱力學第一定律不僅反映了做功

6、和熱傳遞這兩種方式改變內能的過程是等效的，而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關系，即UQW。2幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的，則Q0，WU， 等于物體內能的增加量。(2)若過程中不做功，即W0，則QU， 等于物體內能的增加量。(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變，即U0，則WQ0或WQ。外界對物體做的功等于物體放出的熱量?！纠?】(多選)(2014·廣東卷，17)用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖2所示，充氣袋四周被擠壓時， 假設袋內氣體與外界無熱交換，則袋內氣體()圖2A體積減小，內能增大 B體積減小，壓強減小C對外界做負功，內能增大 D對外界做正功，壓強減

7、小【變式訓練】1一定質量的氣體，在從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，吸收熱量280 J，并對外做功120 J，試問：(1)這些氣體的內能怎樣發(fā)生變化？變化了多少？(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做功多少？考點二對熱力學第二定律的理解1對熱力學第二定律關鍵詞的理解在熱力學第二定律的表述中，“自發(fā)地”、“不產(chǎn)生其他影響”的涵義。(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助。(2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學宏觀過程只在本系統(tǒng)內完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學方面的影響如吸熱、

8、放熱、做功等。2熱力學第二定律的實質3兩類永動機的比較分類第一類永動機第二類永動機設計要求不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機器從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機器不可能制成的原因違背能量守恒不違背能量守恒，違背熱力學第二定律【例2】(多選)關于熱力學定律，下列說法正確的是()A為了增加物體的內能，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能增加C可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體E功轉變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程【變式訓練】2關于兩類永動機和熱力學的兩個定律，下列說法正確的是()A第二類永動機不可能

9、制成是因為違反了熱力學第一定律B第一類永動機不可能制成是因為違反了熱力學第二定律C由熱力學第一定律可知做功不一定改變內能，熱傳遞也不一定改變內能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內能D由熱力學第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的考點三熱力學定律與氣體實驗定律的綜合應用【例3】一定質量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內，如圖3所示水平放置?；钊馁|量m20 kg，橫截面積S100 cm2，活塞可沿氣缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使氣缸水平放置，活塞與氣缸底的距離L112 cm，離氣缸口的距離L23 cm。外界氣溫為27 ，大氣壓強為1.0×105

10、 Pa，將氣缸緩慢地轉到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與氣缸口相平，已知g10 m/s2，求：圖3(1)此時氣體的溫度為多少？(2)在對缸內氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q370 J的熱量，則氣體增加的內能U多大？【變式訓練】3(2014·云南師大附中測試)一定質量的某種理想氣體從狀態(tài)A開始按圖4所示的箭頭方向經(jīng)過狀態(tài)B達到狀態(tài)C，已知氣體在A狀態(tài)時的體積為1.5 L，求：圖4(1)氣體在狀態(tài)C時的體積；(2)說明AB、BC兩個變化過程是吸熱還是放熱，并比較AB、BC兩個過程中熱量的大小。1.我國航天員漫步太空已變成現(xiàn)實。已知飛船在航天

11、員出艙前先要“減壓”，在航天員從太空返回進入航天器后要“升壓”，因此飛船將此設施專門做成了一個艙，叫“氣閘艙”，其原理圖如圖5所示，相通的艙A、B間裝有閥門K，指令艙A中充滿氣體，氣閘艙B內為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換。打開閥門K后，A中的氣體進入B中，最終達到平衡，則()圖5A氣體體積膨脹，對外做功B氣體分子勢能減少，內能增加C體積變大，溫度降低DB中氣體不可能自發(fā)地全部退回到A中2(多選)如圖6所示，固定在地面上的水平氣缸內由活塞B封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽略。假設氣缸壁的導熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變。若用外力F將活塞B緩慢地水平向右拉動，則在拉動活塞的過程

12、中，關于此氣缸內氣體的下列結論中，正確的是()圖6A氣體做等溫膨脹，分子的平均速率不變，氣體的壓強不變B氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少C因為氣體內能不變，所以氣體從外界吸收的熱能全用來對外做功D氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，因此此過程違反熱力學第二定律3(多選)(2014·新課標全國卷，33)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖7所示。下列判斷正確的是()圖7A過程ab中氣體一定吸熱B過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱Da、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的

13、平均動能最小Eb和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同4.在如圖8所示的坐標系中，一定質量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6 J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9 J。圖線AC的反向延長線通過坐標原點O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零。求：圖8(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對外界做的功W1和其內能的增量U1；(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內能的增量U2及其從外界吸收的熱量Q2?；炯寄芫?(多選)如圖1所示，絕熱隔板K把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，K

14、與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b。氣體分子之間相互作用勢能可忽略。現(xiàn)通過電熱絲對氣體a加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡()圖1Aa的體積增大了，壓強變小了Bb的溫度升高了C加熱后a的分子熱運動比b的分子熱運動更劇烈Da增加的內能大于b增加的內能2(多選)圖2為某同學設計的噴水裝置，內部裝有2 L水，上部密封1 atm的空氣0.5 L，保持閥門關閉，再充入1 atm的空氣0.1 L，設在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有()圖2A充氣后，密封氣體壓強增加B充氣后，密封氣體的分子平均動能增加C打開閥門后，密封氣體對外界做正功D

15、打開閥門后，不再充氣也能把水噴光3.封閉在汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學溫度T的關系如圖3所示，該氣體的摩爾質量為M，狀態(tài)A的體積為V0，溫度為T0，O、A、D三點在同一直線上，阿伏加德羅常數(shù)為NA。圖3(1)(多選)由狀態(tài)A變到狀態(tài)D過程中()A氣體從外界吸收熱量，內能增加B氣體體積增大，單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少C氣體溫度升高，每個氣體分子的動能都會增大D氣體的密度不變(2)在上述過程中，氣體對外做功為5 J，內能增加9 J，則氣體_(填“吸收”或“放出”)熱量_ J。(3)在狀態(tài)D，該氣體的密度為，體積為2V0，則狀態(tài)D的溫度為多少？該氣體的分

16、子數(shù)為多少？4如圖4所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。圖4(1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_。AAB過程中，外界對氣體做功BBC過程中，氣體分子的平均動能增大CCD過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DDA過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化(2)若該循環(huán)過程中的氣體為1 mol，氣體在A狀態(tài)時的體積為10 L，在B狀態(tài)時壓強為A狀態(tài)時的。求氣體在B狀態(tài)時單位體積內的分子數(shù)。(已知阿伏加德羅常數(shù)NA6.0×1023mol1，計算結果

17、保留一位有效數(shù)字)5(2014·重慶卷，10)(1)重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲氣罐內氣體體積及質量均不變，則罐內氣體(可視為理想氣體)()A壓強增大，內能減小B吸收熱量，內能增大C壓強減小，分子平均動能增大D對外做功，分子平均動能減小(2)圖5為一種減震墊，上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡，每個氣泡內充滿體積為V0，壓強為p0的氣體，當平板狀物品平放在氣泡上時，氣泡被壓縮。若氣泡內氣體可視為理想氣體，其溫度保持不變，當體積壓縮到V時氣泡與物品接觸面的面積為S，求此時每個氣泡內氣體對接觸面處薄膜的壓力。圖5能力提高練6(2014·

18、江蘇卷，12A)一種海浪發(fā)電機的氣室如圖6所示。工作時，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強，從而驅動進氣閥門和出氣閥門打開或關閉。氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電。氣室中的空氣可視為理想氣體。圖6(1)(多選)下列對理想氣體的理解，正確的有_。A理想氣體實際上并不存在，只是一種理想模型B只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體C一定質量的某種理想氣體的內能與溫度、體積都有關D在任何溫度、任何壓強下，理想氣體都遵循氣體實驗定律(2)壓縮過程中，兩個閥門均關閉若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內能增加了3.4×104 J，則該氣體的分子平均動能_

19、(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功_(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104 J。(3)上述過程中，氣體剛被壓縮時的溫度為27，體積為0.224 m3，壓強為1個標準大氣壓。已知1 mol氣體在1個標準大氣壓、0時的體積為22.4 L，阿伏加德羅常數(shù)NA6.02×1023 mol1。計算此時氣室中氣體的分子數(shù)。(計算結果保留一位有效數(shù)字)7(1)(多選)根據(jù)熱力學定律，下列說法中正確的是()A電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B空調機在制冷過程中，從室內吸收的熱量少于向室外放出的熱量C科技的進步可以使內燃機成為單一熱源的

20、熱機D能的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”(2)圖7圖7中A、B氣缸的長度為L30 cm，橫截面積為S20 cm2，C是可在氣缸內無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門。整個裝置均由導熱材料制成。起初閥門關閉，A內有壓強pA2.0×105 Pa的氮氣，B內有壓強pB1.0×105 Pa的氧氣。閥門打開后，活塞C向右移動，最后達到平衡。求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強；活塞C移動過程中A中氣體對外做功為25 J，則A中氣體是吸熱還是放熱？吸收或者放出的熱量為多少？(假定氧氣和氮氣均為理想氣體，連接氣缸的管道體積可忽略)8(2014·山東濱州一

21、模)(1)下列說法正確的是()A布朗運動是指懸浮固體顆粒的運動，反映了固體內部分子的無規(guī)則運動B溫度一定時，水的飽和汽壓也是一定的C第一類永動機違背了能量守恒定律，第二類永動機沒有違背能量守恒定律，因此，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，第二類永動機是可以制成的D由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質量和密度，可以估算出該種氣體分子的大小(2)圖8如圖8所示，體積為V、內壁光滑的圓柱形導熱汽缸頂部有一質量和厚度均可忽略的活塞，汽缸內密封有溫度為2.8T0、壓強為1.4p0的理想氣體。p0和T0分別為大氣的壓強和溫度。已知氣體內能U與溫度T的關系為UaT，a為正的常量，容器內氣體的所有變化過程都是緩慢的。求：當活

22、塞與頂面間恰好無壓力時，氣體的溫度T；最終氣體與外界溫度相同，則活塞下落過程中氣體內能減少了_，該過程中氣體放出的熱量為_。9.如圖9所示，一根兩端開口、橫截面積為S2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。管中有一個質量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L21 cm的氣柱，氣體的溫度為t17 ，外界大氣壓取p01.0×105 Pa(相當于75 cm高的汞柱的壓強)。圖9(1)若在活塞上放一個質量為m0.1 kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長？(g10 m/s2)(2)若保持砝碼的質量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t277 ，此時氣

23、柱為多長？(3)若在(2)過程中，氣體吸收的熱量為10 J，則氣體的內能增加多少？答案題組自測1.答案A解析機械能可以全部轉化為內能，而內能在引起其他變化時也可以全部轉化為機械能，A正確；凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，也能從低溫物體傳遞給高溫物體，但必須借助外界的幫助，B錯誤；盡管技術不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%，制冷機也不能使溫度降到293 ，只能無限接近273 ，卻永遠不能達到，C錯誤；第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律，第二類永動機不可能制造出來，D錯誤。2.答案B解析

24、由于木箱在推動中受到滑動摩擦力，其與相對位移的乘積為系統(tǒng)的內能增量，即U60×10 J600 J，由能量守恒定律可得EkW總U80×10 J600 J200 J。故正確答案為B。3.答案吸收260解析由熱力學第一定律可得，該氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c的過程中內能的變化量UWQ120 J340 J220 J，因此該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，Q1UW1220 J(40 J)260 J，顯然此過程中氣體從外界吸收熱量。4.答案AD解析第一類永動機是指不消耗能量卻可以不斷對外做功的機器，違背了能量守恒定律，A正確；電冰箱在電機做功情況下，不斷地把冰箱內的熱量傳到外界

25、，沒有違背熱力學第二定律，C錯誤。5.答案B解析根據(jù)熱力學第一定律，WQU，所以QUW1.3×105J7.0×104J2.0×105J，即氣體向外界放出熱量2.0×105J。典例精析例1. 答案AC解析充氣袋被擠壓時，氣體體積減小，外界對氣體做正功，由于袋內氣體與外界無熱交換，據(jù)熱力學第一定律判知氣體內能增加，故A、C正確；袋內氣體溫度升高，體積減小，由方程C判知氣體壓強變大，故B、D錯誤。變式1. 答案(1)增加160 J(2)外界對氣體做功80 J解析(1)由熱力學第一定律可得UWQ120 J280 J160 J，氣體的內能增加了160 J。(2)由

26、于氣體的內能僅與狀態(tài)有關，所以氣體從狀態(tài)2回到狀態(tài)1的過程中內能應減少，其減少量應等于從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中內能的增加量，則從狀態(tài)2到狀態(tài)1的內能應減少160 J，即U160 J，又Q240 J，根據(jù)熱力學第一定律得：UWQ，所以WUQ160 J(240 J)80 J，即外界對氣體做功80 J。例2. 答案ACE解析內能的改變可以通過做功或熱傳遞進行，故A對；對某物體做功，若物體向外放熱，則物體的內能不一定增加，B錯；在引起其他變化的情況下，從單一熱源吸收熱量可以將其全部變?yōu)楣?，C對；在引起其他變化的情況下，可以將熱量從低溫物體傳向高溫物體，D錯；涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故E對。變

27、式2. 答案D解析第一類永動機違反能量守恒定律，第二類永動機違反熱力學第二定律，A、B錯；由熱力學第一定律可知W0，Q0，但UWQ可以等于0，C錯；由熱力學第二定律可知D中現(xiàn)象是可能的，但會引起其他變化，D對。例3. 答案(1)450 K(2)310 J解析(1)當氣缸水平放置時，p01.0×105 Pa，V0L1S，T0(27327) K當氣缸口朝上，活塞到達氣缸口時，活塞的受力分析圖如圖所示，有p1Sp0Smg則p1p01.0×105 Pa Pa1.2×105 PaV1(L1L2)S由理想氣體狀態(tài)方程得則T1T0×300 K450 K。(2)當氣缸口

28、向上，未加熱穩(wěn)定時：由玻意耳定律得p0L1Sp1LS則L cm10 cm加熱后，氣體做等壓變化，外界對氣體做功為Wp0(L1L2L)Smg(L1L2L)60 J根據(jù)熱力學第一定律UWQ得U310 J。變式3. 答案(1)2 L(2)AB，吸熱；BC，放熱(3)AB過程吸收的熱量大于BC過程放出的熱量解析(1)A至B過程為等壓變化，由蓋呂薩克定律得得VB2 LB至C為等容過程，所以VCVB2 L(2)AB過程是吸熱，BC過程是放熱AB過程中氣體體積增大，對外做功，BC過程體積不變，對外不做功，而氣體內能變化相同，故AB過程吸收的熱量大于BC過程放出的熱量。隨堂演練1. 答案D解析當閥門K被打開時

29、，A中的氣體進入B中，由于B中為真空，所以A中的氣體不會做功，則A選項是錯誤的；又因為系統(tǒng)與外界無熱交換，所以氣體內能不變，氣體的溫度也不變，則選項B、C錯誤；由熱力學第二定律知，真空中氣體膨脹具有方向性，在無外界作用時，B中氣體不能自發(fā)地全部回到A中，故D正確。2. 答案BC解析用外力F將活塞B緩慢地水平向右拉動，則在拉動活塞的過程中，氣體做等溫膨脹，分子的平均速率不變，氣體的體積增大，壓強減小，A錯誤；氣體壓強減小，則可知氣體分子單位時間內對氣缸單位面積碰撞的次數(shù)將減少，B正確；因為氣體內能不變，所以氣體從外界吸收的熱能全部用來對外做功，C正確；氣體是從單一熱源吸熱，全部用來對外做功，但是

30、體積增大，引起了其他變化，所以此過程不違反熱力學第二定律，D錯誤。3.答案(1)09 J(2)9 J3 J.解析(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，氣體發(fā)生等容變化該氣體對外界做的功W10根據(jù)熱力學第一定律有U1W1Q1內能的增量U1Q19 J。(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，體積減小，溫度升高該氣體內能的增量U2U19 J根據(jù)熱力學第一定律有U2W2Q2從外界吸收的熱量Q2U2W23 J。4. 答案ADE解析由pT圖可知，從ab的過程為等容變化過程，即體積不變，但溫度升高，內能增加，所以氣體要吸熱，選項A對；從bc過程，溫度不變，內能不變，壓強減小，說明體積增大，氣體對外做功，內能不變，所以要吸熱，

31、選項B錯；從ca過程，壓強不變，溫度降低，體積減少，內能減少，所以外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項C錯；分子的平均動能與溫度有關，因為Ta<TbTc，所以狀態(tài)a分子的平均動能最小，選項D正確；TbTc說明兩狀態(tài)下的分子的平均速率相等，單個分子對氣壁的平均撞擊力相等，pb>pc，所以狀態(tài)b單位時間內容器壁單位面積受到分子撞擊的次數(shù)多，選項E對?；铐撟鳂I(yè)1. 答案BCD解析a氣體吸收熱量，體積增大，使隔板K壓縮b氣體，由熱力學第一定律可知，b氣體內能增加，即溫度升高，B正確；對a、b兩部分氣體來說，加熱前p、V、T皆相等，加熱后，papb，Va>Vb，由常數(shù)可知，Ta&g

32、t;Tb，所以C、D正確。2. 答案AC解析由pVnRT知，當V、T不變時，n增加，p增大，故A對；物體的溫度不變，分子的平均動能就不變，故B錯；通過公式p1V1p2V2pV1計算出，密封氣體壓強變?yōu)?.2 atm，大于外界壓強，故打開閥門后氣體就會壓水把水噴出，顯然氣體對外界做正功，體積變大，壓強變小，當密封氣體壓強與裝置內剩余水的壓強之和與外界壓強相等的時候，就不再噴水了，故C對，D錯。3.答案(1)AB(2)吸收14(3)2T0.解析(1)由狀態(tài)A到狀態(tài)D，溫度升高，內能增加，體積變大，對外做功，由熱力學第一定律知，氣體一定從外界吸收熱量，A正確；氣體體積增大，單位時間內與器壁單位面積碰

33、撞的分子數(shù)減少，B正確；溫度升高，氣體分子的平均動能增大，但每個氣體分子的動能不一定增大，C錯誤；因氣體體積增大了，所以氣體的密度減小了，D錯誤。(2)由熱力學第一定律WQU得QUW9 J(5 J)14 J，吸收熱量。(3)AD，由狀態(tài)方程C，得TD2T0，分子數(shù)n。4. 答案(1)C(2)4×1025m3解析(1)AB體積增大，氣體對外做功，A錯誤；BC體積增大，氣體對外做功，W<0、Q0，由熱力學第一定律，UWQ知內能減少，溫度降低，分子平均動能減小，B錯誤；CD，T不變，V減小，p增大，C正確；DA，V減小，外界對氣體做功，W>0，Q0，U>0，T增大，氣體分

34、子平均速率增大，D錯誤。(2)等溫過程pAVApBVB，得VB，單位體積內的分子數(shù)n。解得n，代入數(shù)據(jù)得n4×1025m3。3. 答案(1)B(2)S解析(1)由于儲氣罐的體積不變，氣體做等容變化，由查理定律K得，氣體溫度升高，壓強增大，選項C錯誤；理想氣體的內能只有分子動能，而溫度是分子平均動能的標志，故溫度升高，分子平均動能增大，內能增大，選項A、D錯誤；由熱力學第一定律UQW可知，氣體吸收熱量、內能增大，B項正確。(2)設壓力為F，壓縮后氣體壓強為p，由玻意耳定律，p0V0pV和FpS解得FS4. 答案(1)AD(2)增大等于(3)5×1024個(或6×1024個)解析(1)理想氣體是一種理想化模型，忽略了氣體分子之間的相互作用，實際上并不存在，A對；只有當氣體的溫度不太低，壓強不太高時，實際氣體才可視為理想氣體，B錯；一定質量的某種理想氣體的內能只與溫度有關，與體積無關，C錯；不論在何種溫度和壓強下，理想氣體都遵循氣體實驗定律，D對。(2)氣體被壓縮，外界對氣體做功，內能增大，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，由熱力學第