物理步步高大一輪復(fù)習(xí)講義第十一章 第3講

1、考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律1.熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和.(2)表達(dá)式：UQW.(3)UQW中正、負(fù)號(hào)法則. 物理量意義符號(hào)WQU外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少2.能量守恒定律(1)內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變.(2)能量守恒定律是一切自然現(xiàn)象都遵守的基本規(guī)律.思維深化UQW的三種特殊情況過程名稱公式內(nèi)能變化物理意義絕熱Q0UW外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加等容

2、W0QU物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加等溫U0WQ外界對物體做的功等于物體放出的熱量1.熱力學(xué)第一定律的理解(2015·北京理綜·13)下列說法正確的是()A.物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B.物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C.物體吸收熱量，同時(shí)對外做功，其內(nèi)能可能增加D.物體放出熱量，同時(shí)對外做功，其內(nèi)能可能不變答案C解析由熱力學(xué)第一定律UWQ可知，改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞.若物體放熱Q0，但做功W未知，所以內(nèi)能不一定減小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體對外做功W0，但Q未知，所以內(nèi)能不一定減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體吸收熱量Q0，同時(shí)對外做功W0，WQ可正、可負(fù)，所以內(nèi)能可能增

3、加，故C選項(xiàng)正確；物體放出熱量Q0，同時(shí)對外做功W0，所以U0，即內(nèi)能一定減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤.2.熱力學(xué)第一定律的理解(2015·重慶·10(1)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車胎體積增大.若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么()A.外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B.外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C.胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小D.胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大答案D解析車胎體積增大，故胎內(nèi)氣體對外界做功，胎內(nèi)氣體溫度升高，故胎內(nèi)氣體內(nèi)能增大，D項(xiàng)正確.3.能量守恒定律的應(yīng)用木箱靜止于水平地面上，現(xiàn)在用一個(gè)80 N的水平推力推動(dòng)木箱前進(jìn)10 m，

4、木箱受到的摩擦力為60 N，則轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)的內(nèi)能U和轉(zhuǎn)化為木箱的動(dòng)能Ek分別是()A.U200 J，Ek600 JB.U600 J，Ek200 JC.U600 J，Ek800 JD.U800 J，Ek200 J答案B解析UFfx60×10 J600 JEkF·xU80×10 J600 J200 J4.熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用一定質(zhì)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(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化？(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J的熱量，那么在返回的過程中是氣體對外界做功，還是外界

5、對氣體做功？做功多少？答案(1)增加了160 J(2)外界對氣體做功80 J解析(1)由熱力學(xué)第一定律可得UWQ120 J280 J160 J，氣體的內(nèi)能增加了160 J.(2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從狀態(tài)2回到狀態(tài)1的過程中內(nèi)能的變化量應(yīng)等于從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中內(nèi)能的變化量，則從狀態(tài)2到狀態(tài)1內(nèi)能應(yīng)減少160 J，即U160 J，又Q240 J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：UWQ，所以WUQ160 J(240 J)80 J，即外界對氣體做功80 J.考點(diǎn)二熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合一、基本解題思路1.選取研究對象研究對象可以是由兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也可以是全部氣體或某一

6、部分氣體(狀態(tài)變化時(shí)質(zhì)量必須一定).2.兩類分析(1)氣體實(shí)驗(yàn)定律：確定狀態(tài)參量，找出狀態(tài)變化前后的p、V、T數(shù)值或表達(dá)式.(2)熱力學(xué)定律：做功情況；吸、放熱情況；內(nèi)能變化情況.3.選用規(guī)律列出相關(guān)方程求解(1)玻意耳定律(等溫變化)：p1V1p2V2或pVC(常數(shù)).(2)查理定律(等容變化)：或C(常數(shù)).(3)蓋呂薩克定律(等壓變化)：或C(常數(shù)).(4)理想氣體狀態(tài)方程：或C(常數(shù)).(5)熱力學(xué)第一定律：UWQ.二、判斷物體內(nèi)能變化的方法1.當(dāng)做功和熱傳遞兩種過程同時(shí)發(fā)生時(shí)，內(nèi)能的變化就要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析；2.做功情況看氣體的體積：體積增大，氣體對外界做功，W為負(fù)；體積

7、縮小，外界對氣體做功，W為正；理想氣體向真空自由膨脹，與外界互不做功；3.與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時(shí)Q0；4.如果研究對象是理想氣體，則由于理想氣體沒有分子勢能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時(shí)，主要體現(xiàn)在分子動(dòng)能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化.5.熱力學(xué)定律與理想氣體狀態(tài)方程的理解(2015·福建·29(2)如圖1，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac.則_.(填選項(xiàng)前的字母)圖1A.TbTc，QabQacB.TbTc，QabQacC.

8、TbTc，QabQacD.TbTc，QabQac答案C解析ab過程為等壓變化，由蓋呂薩克定律得：，得Tb2Ta，ac過程為等容變化，由查理定律得：，得Tc2Ta，所以TbTc.由熱力學(xué)第一定律，ab：WabQabUabac：WacQacUac又Wab0，Wac0，UabUac，則有QabQac，故C項(xiàng)正確.6.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解(2013·山東·36(2)我國“蛟龍”號(hào)深海探測船載人下潛超過七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄.在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測到990 m深處的海水溫度為280 K.某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化.如圖2所示，導(dǎo)熱良好的汽缸

9、內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度T0300 K，壓強(qiáng)p01 atm，封閉氣體的體積V03 m3.如果將該汽缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體.圖2求990 m深處封閉氣體的體積(1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)).下潛過程中封閉氣體_(填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量_(填“大于”或“小于”)外界對氣體所做的功.答案2.8×102 m3放熱大于解析當(dāng)汽缸下潛至990 m深處時(shí)，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，溫度為T，體積為V，由題意可知p100 atm根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)據(jù)得V2.8×102 m3解析略.7.熱

10、力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖3所示的abca循環(huán)過程，其中ab過程氣體體積_(填“增大”“減小”或“不變”)，若ca過程氣體放出熱量10 J，則氣體經(jīng)歷abc過程內(nèi)能的變化是_J.圖3答案減小10解析ab過程氣體溫度不變，壓強(qiáng)增大，根據(jù)pVC知?dú)怏w體積減??；ca過程氣體做等容變化，由熱力學(xué)第一定律知，W0，放出熱量10 J，則氣體經(jīng)歷abc過程內(nèi)能的變化是增加10 J.8.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖4所示，其中A到B曲線為雙曲線.圖中V0和p0為已知量.圖4(1)從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷

11、的是_(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；(2)從B到C的過程中，氣體做功大小為_；(3)從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為_(選填“吸熱”“放熱”或“無吸、放熱”).答案(1)等溫(2)p0V0(3)放熱解析(1)據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由常量得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程.(2)從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：W×(p02p0)×V0p0V0；(3)氣體從A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體對外做功，從C到A外界對氣體做功，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個(gè)過

12、程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱.9.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用某同學(xué)估測室溫的裝置如圖5所示，汽缸導(dǎo)熱性能良好，用絕熱的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體.室溫時(shí)氣體的體積V166 mL，將汽缸豎直放置于冰水混合物中，穩(wěn)定后封閉氣體的體積V260 mL.不計(jì)活塞重力及活塞與缸壁間的摩擦，室內(nèi)大氣壓p01.0×105 Pa.圖5(1)室溫是多少？(2)上述過程中，外界對氣體做的功是多少？答案(1)27.3 (2)0.6 J解析(1)設(shè)室溫為T1，則代入數(shù)據(jù)解得T1300.3 K27.3 (2)外界對氣體做的功Wp0·V解得W0.

13、6 J10.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用如圖6所示，一定質(zhì)量的乙醚理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，已知狀態(tài)A的溫度為300 K，且從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體內(nèi)能增加了150 J，求：圖6(1)狀態(tài)B的溫度TB；(2)狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中氣體與外界的熱交換Q為多少？答案(1)400 K(2)250 J解析(1)由題圖可知，從A到B氣體發(fā)生等壓變化，氣體狀態(tài)參量：TA300 K，VA3 L，VB4 L，由蓋呂薩克定律得解得TB400 K(2)從A到B氣體對外做功WFlpSlpV1×105×(43)×103 J100 J故外界對氣體做功WW100 J由

14、熱力學(xué)第一定律得QUW150(100) J250 J11.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用如圖7所示，一粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l120 cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高.現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h10 cm.(環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p075 cmHg)圖7(1)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”做單位).(2)此過程中左管內(nèi)的氣體對外界_(填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)，氣體將_(填“吸熱”或“放熱”).答案(1)50 cmHg(2)做正功吸熱解析(1)設(shè)U形管橫截面積為S，

15、右端與大氣相通時(shí)，左管中封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，右端與一低壓艙接通后，左管中封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，氣柱長度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2p1p0p2pphV1l1SV2l2S由幾何關(guān)系得h2(l2l1)聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得p50 cmHg(2)左管內(nèi)氣體膨脹，氣體對外界做正功，溫度不變，U0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW且W<0，所以QW>0，氣體將吸熱.12.熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用如圖8所示，厚度和質(zhì)量不計(jì)、橫截面積為S10 cm2的絕熱汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸內(nèi)有一絕熱的“T”形活塞固定在桌面上，活塞與汽缸封

16、閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時(shí)，氣體的溫度為T0300 K，壓強(qiáng)為p0.5×105 Pa，活塞與汽缸底的距離為h10 cm，活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為p01.0×105 Pa.求：圖8(1)此時(shí)桌面對汽缸的作用力FN；(2)現(xiàn)通過電熱絲給氣體緩慢加熱到T，此過程中氣體吸收熱量為Q7 J，內(nèi)能增加了U5 J，整過程活塞都在汽缸內(nèi)，求T的值.答案(1)50 N(2)720 K解析(1)對汽缸受力分析，由平衡條件有FNpSp0S，得FN(p0p)S50 N.(2)設(shè)溫度升高至T時(shí)，活塞與汽缸底的距離為H，則氣體對外界做功Wp0Vp0S(Hh)，由熱力學(xué)第一定律得U

17、QW.解得H12 cm氣體溫度從T0升高到T的過程，由理想氣體狀態(tài)方程，得.解得TT0720 K.1.(多選)下列說法中正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)是指液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.氣體的溫度升高，每個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大C.一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢能增加D.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低答案ACD2.(2015·廣東理綜·17)(多選)如圖9為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣()圖9A.內(nèi)能增大B.壓強(qiáng)增大C.分子間引力和斥力都減小

18、D.所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大答案AB解析隔熱外筒使封閉氣體與外界無熱量交換，因金屬內(nèi)筒導(dǎo)熱，所以水溫升高時(shí)，氣體吸熱，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但不是每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)速率都增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體體積不變，分子間距離不變，分子勢能不變，分子間引力和斥力均不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；分子平均動(dòng)能增大，分子勢能不變，所以封閉氣體的內(nèi)能增大，A正確；根據(jù)查理定律C得p增大，B正確.3.如圖10所示，針管中氣體的體積為V0、壓強(qiáng)為p0；用力壓活塞，使氣體的體積減小了V.若針管中的氣體可視為理想氣體，其質(zhì)量、溫度在壓縮前后均不變.圖10(1)求壓縮前后，氣體壓強(qiáng)的變化量p.(2)壓縮過程中，氣體是吸熱還是放熱，內(nèi)能如何變化

19、？答案(1)(2)放熱內(nèi)能不變解析(1)由于針管中的氣體是質(zhì)量、溫度均不變的理想氣體，由玻意耳定律，有：p0V0(p0p)(V0V)解得p(2)由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變.壓縮過程，外界對氣體做功，而內(nèi)能又不變，由熱力學(xué)第一定律UQW知，氣體放熱.4.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖11所示.已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 .求：圖11(1)該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量.答案(1)173 (2)吸收熱量200 J解析(1)對于理想氣體：AB過程，由查理定律有，得TB100 K，所以tBTB

20、273 173 (2)BC過程，由蓋呂薩克定律有得TC300 K所以tCTC273 27 由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同，氣體內(nèi)能相等，而AB過程是等容變化，氣體對外不做功，BC過程中氣體體積膨脹對外做功，即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功，故氣體應(yīng)從外界吸收熱量.QpV1×105×(3×1031×103) J200 J.練出高分基礎(chǔ)鞏固題組1.(2014·重慶·10(1)重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A.壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小B.吸收熱

21、量，內(nèi)能增大C.壓強(qiáng)減小，分子平均動(dòng)能增大D.對外做功，分子平均動(dòng)能減小答案B解析質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，是一個(gè)等容變化，據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋：溫度升高，氣體的平均動(dòng)能增加；單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多，可知壓強(qiáng)增大.由于溫度升高，所以分子平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能變大；體積不變，對內(nèi)外都不做功，內(nèi)能增大，所以只能吸收熱量，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.2.圖1為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過程中()圖1A.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大B.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小C.

22、氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增大D.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小答案A解析在M向下滑動(dòng)的過程中，氣體體積縮小，外界對氣體做功，氣體不與外界發(fā)生熱交換，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體內(nèi)能增大，故正確答案為A.3.如圖2所示，固定在水平面上的汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸壁和活塞絕熱性能良好，汽缸內(nèi)氣體分子間相互作用的勢能忽略不計(jì)，則以下說法正確的是()圖2A.使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減少B.使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大，溫度升高C.使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小D.使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小答案B解析使活塞向左移動(dòng)，外界對缸內(nèi)氣體做功，故W

23、0，汽缸壁和活塞的絕熱性能良好，由熱力學(xué)第一定律：UWQ得，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，所以缸內(nèi)氣體溫度升高，所以汽缸內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)增大，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.4.如圖3所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片.輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng).離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng).下列說法正確的是()圖3A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量B.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來自形狀記憶合金自身C.轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高D.葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量答案D解析由能量

24、守恒定律可知，A、B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)是水對轉(zhuǎn)輪做功，同時(shí)水向四周放出熱量，所以水溫降低；由熱力學(xué)第二定律可知，D正確.5.(2014·廣東·17)(多選)用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖4所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體()圖4A.體積減小，內(nèi)能增大B.體積減小，壓強(qiáng)減小C.對外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D.對外界做正功，壓強(qiáng)減小答案AC解析充氣袋被擠壓時(shí)，氣體體積減小，外界對氣體做正功，由于袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，故由熱力學(xué)第一定律知，氣體內(nèi)能增大，故選項(xiàng)A、C正確；氣體體積減小，內(nèi)能增大，由理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w壓強(qiáng)變大，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤

25、.6.(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖5所示，下列判斷正確的是()圖5A.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D.a、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小答案AD解析由pT圖象可知過程ab是等容變化，溫度升高，內(nèi)能增加，體積不變，由熱力學(xué)第一定律可知過程ab氣體一定吸熱，選項(xiàng)A正確；過程bc中溫度不變，即內(nèi)能不變，由于過程bc體積增大，所以氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸收熱量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；過程ca中壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能減少，體積減小，外界對氣

26、體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，放出的熱量一定大于外界對氣體做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，由pT圖象可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則平均動(dòng)能最小，選項(xiàng)D正確.綜合應(yīng)用題組7.如圖6是某噴水壺示意圖.未噴水時(shí)閥門K閉合，壓下壓桿A可向瓶內(nèi)儲(chǔ)氣室充氣；多次充氣后按下按柄B打開閥門K，水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出.儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴水過程溫度保持不變.則()圖6A.充氣過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大B.充氣過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大C.噴水過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱D.噴水過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大答案A解析充氣過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增加，氣體的溫度不變，故氣體

27、的平均動(dòng)能不變，故氣體內(nèi)能增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；噴水過程中，氣體對外做功，W<0；由于氣體溫度不變，則U0，根據(jù)UWQ可知，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體吸熱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；噴水過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體體積增大，溫度不變，則根據(jù)C(常量)可知壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.8.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體分別在T1、T2溫度下發(fā)生等溫變化，相應(yīng)的兩條等溫線如圖7所示，T2對應(yīng)的圖線上A、B兩點(diǎn)表示氣體的兩個(gè)狀態(tài)，則()圖7A.溫度為T1時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能比T2時(shí)大B.A到B的過程中，氣體內(nèi)能增加C.A到B的過程中，氣體從外界吸收熱量D.A到B的過程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少答案ACD

28、解析由題圖可知，當(dāng)體積相同時(shí)，有p1>p2，根據(jù)得，T1>T2，故A正確；對于理想氣體，其內(nèi)能僅由溫度決定，A到B的過程是等溫變化的過程，所以氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，故B錯(cuò)誤；A到B的過程中，氣體的體積增大，對外做功而內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律：UWQ可得，氣體一定從外界吸收熱量，故C正確；A到B的過程中，氣體溫度不變，則分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變，而氣體的體積增大，分子數(shù)密度減小，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，故D正確.所以選A、C、D.9.如圖8所示，某種全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的

29、空氣壓力，從而控制進(jìn)水量.將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，外界對空氣做了0.5 J的功，則空氣_(填“吸收”或“放出”)了_的熱量.圖8答案放出0.5 J解析環(huán)境溫度不變，說明氣體內(nèi)能不變，根據(jù)UWQ，外界對空氣做了0.5 J的功，則空氣放出0.5 J的熱量.10.一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A通過如圖9所示的箭頭方向變化到狀態(tài)C.則氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體的內(nèi)能_(選填“增大”、“減小”或“不變”)，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中，氣體與外界總的熱交換情況是_(選填“吸熱”、“放熱”或“無法確定”)圖9答案不變放熱解析理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，斜率kpV保

30、持不變，所以做等溫變化，故氣體的內(nèi)能不變；理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體體積減小，W>0，從B到C，體積不變，壓強(qiáng)減小，所以溫度降低，內(nèi)能減小，由UQW，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中，氣體與外界總的熱交換情況是，Q<0，則氣體放熱.11.若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中，若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6 J的功，則此過程中的氣泡_(填“吸收”或“放出”)的熱量是_J.氣泡到達(dá)湖面后，氣泡中的氣體溫度上升，又對外界做了0.1 J的功，同時(shí)吸收了0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了_J.答案吸收0.

31、60.2解析氣泡從湖底上升到湖面的過程中，體積變大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，對外界做功W0.6 J，內(nèi)能增量U0，熱量為Q0.6 J，說明氣體從外界吸熱；到達(dá)湖面后，對外界做功W0.1 J，熱量為Q0.3 J，內(nèi)能增量U0.2 J.12.(2013·江蘇·12A)如圖10所示，一定質(zhì)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10(1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_.A.AB過程中，外界對氣體做功B.BC過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大C.CD過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.DA過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化(2)該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是_(選填“AB”“BC”“CD”或“DA”).若氣體在AB過程中吸收63 kJ的熱量，在CD過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為_kJ.答案(1)C(2)BC25解析