高中物理人教版3本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 模塊專題專題6

一、熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用1．熱力學(xué)第一定律揭示了內(nèi)能的增量(ΔU)與外界對物體做功(W)與物體從外界吸熱(Q)之間的關(guān)系，即ΔU＝W＋Q，正確理解公式的意義及符號的含義是解決此類問題的保證．(1)外界對物體做功，W>0；物體對外界做功，W<0.(2)物體從外界吸熱，Q>0；物體放出熱量，Q<0.(3)ΔU>0，物體的內(nèi)能增加；ΔU<0，物體的內(nèi)能減少．2．注意問題：(1)只有絕熱過程Q＝0，ΔU＝W，用做功可判斷內(nèi)能變化．(2)只有在氣體體積不變時，W＝0，ΔU＝Q，用吸熱、放熱情況可判斷內(nèi)能的變化．(3)若物體內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q，功和熱量符號相反，大小相等．因此判斷內(nèi)能變化問題一定要全面進行考慮．[復(fù)習(xí)過關(guān)]1．氣體膨脹對外做功100J，同時從外界吸收了120J的熱量，它的內(nèi)能的變化是()A．減小20J B．增大20JC．減小220J D．增大220J答案B解析研究對象為氣體，依符號規(guī)則，對外做功W＝－100J，吸收熱量Q＝120J.由熱力學(xué)第一定律有：ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J．ΔU＞0，說明氣體的內(nèi)能增加，故選項B正確．2．(多選)一個帶活塞的汽缸內(nèi)封閉有一定量的氣體，對汽缸內(nèi)的氣體，下列說法正確的是()A．氣體吸收熱量，氣體溫度一定升高B．壓縮氣體，氣體溫度可能降低C．壓縮氣體，同時氣體向外界放熱，氣體溫度可能不變D．壓縮氣體，同時氣體從外界吸熱，氣體溫度可能不變答案BC解析對于一定量的氣體，若吸熱同時對外做功，則溫度未必升高，選項A錯誤；外界對氣體做功，但若氣體同時放熱，則溫度可能降低，選項B正確；壓縮氣體，同時氣體向外界放熱，氣體溫度可能不變，選項C正確；壓縮氣體，同時氣體向外界吸熱，內(nèi)能一定增加，氣體溫度一定升高，故選項D錯誤；本題正確選項為B、C.3．一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量×104J，氣體對外界做功×104J，則該理想氣體的()A．溫度降低，密度增大 B．溫度降低，密度減小C．溫度升高，密度增大 D．溫度升高，密度減小答案D解析理想氣體的內(nèi)能僅用溫度來衡量，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋ΔQ可知，ΔU＝×104J，即氣體內(nèi)能增加，故溫度升高．因?qū)ν庾龉?，體積膨脹，故密度減?。蔬xD.4．如圖1所示的p－V圖象中A→B→C→A表示一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化過程．則以下說法正確的是()圖1A．在狀態(tài)C和狀態(tài)A時，氣體的內(nèi)能一定相等B．從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，氣體一定放熱C．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體一定吸熱D．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體分子的平均動能減小答案D5．一定質(zhì)量的非理想氣體(分子間的作用力不可忽略)，從外界吸收了×105J的熱量，同時氣體對外做了6×105J的功，則：(1)氣體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)，其變化量的大小為________J.(2)氣體的分子勢能________(填“增加”或“減少”)．(3)分子平均動能如何變化？答案(1)減少×105(2)增加(3)見解析解析(1)因氣體從外界吸收熱量，所以Q＝×105J氣體對外做功6×105J，則外界對氣體做功W＝－6×105J由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，得ΔU＝－6×105J＋×105J＝－×105J所以物體內(nèi)能減少了×105J.(2)因為氣體對外做功，體積膨脹，分子間距離增大了，分子力做負(fù)功，氣體的分子勢能增加了．(3)因為氣體內(nèi)能減少了，而分子勢能增加了，所以分子平均動能必然減少了，且分子平均動能的減少量一定大于分子勢能的增加量．6．如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B.此過程中，氣體壓強p＝×105Pa，吸收的熱量Q＝×102J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量．圖2答案×102J解析氣體發(fā)生等壓變化，由eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)得VB＝eq\f(TB,TA)VA＝eq\f×102,×102)××10－3m3＝×10－3m3VB>VA，說明氣體對外做功，外界對氣體做負(fù)功．W＝－p(VB－VA)＝－×105××10－3－×10－3)J＝－×102J根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有ΔU＝Q＋W＝×102－×102)J＝×102J此過程中氣體內(nèi)能增加×102J二、熱力學(xué)第二定律及應(yīng)用1．熱力學(xué)第二定律的幾種表現(xiàn)形式(1)熱傳遞具有方向性：兩個溫度不同的物體接觸時，熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而低溫物體不可能自發(fā)地將熱量傳給高溫物體．要實現(xiàn)低溫物體向高溫物體傳遞熱量，必須借助外界的幫助，因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化．(2)氣體的擴散現(xiàn)象具有方向性：兩種不同的氣體可以自發(fā)地進入對方里面，最后成為均勻的混合氣體，但這種均勻的混合氣體，絕不會自發(fā)地分開，成為兩種不同的氣體．(3)機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性：物體在地面上運動，因摩擦而逐漸停下來，但絕不可能出現(xiàn)物體吸收原來傳遞出去的熱量后，在地面上重新運動起來的現(xiàn)象．(4)氣體向真空膨脹具有方向性：氣體可自發(fā)地向真空容器膨脹，但絕不可能出現(xiàn)氣體自發(fā)地再從容器中流回，使容器變?yōu)檎婵眨?．深刻理解熱力學(xué)第二定律的內(nèi)涵熱力學(xué)第二定律是對宏觀自然過程進行方向的說明．凡是對這種宏觀自然過程進行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述，這些不同形式的表述都是等價的．3．熱力學(xué)第二定律的微觀解釋一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，即在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減少．[復(fù)習(xí)過關(guān)]7．下列說法中正確的是()A．對于理想熱機，若無摩擦、漏氣等能量損失，就能使熱機效率達(dá)到100%B．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體C．一切物理過程都具有方向性D．由熱力學(xué)定律可推斷出某個物理過程是否能自發(fā)進行答案D8．下列說法中不正確的是()A．自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性B．一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行C．滿足能量守恒定律的客觀過程并不都是可以自發(fā)進行的D．從單一熱源吸取熱量，使之全部變成功而不產(chǎn)生其他影響是完全有可能的答案D9．(多選)對熱力學(xué)第二定律理解正確的是()A．有可能制成第二類永動機B．熱效率為100%的熱機是不可能制成的C．熱傳導(dǎo)、摩擦生熱等熱現(xiàn)象是不可逆的D．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其他變化答案BC10．下列說法中正確的是()A．任何物體的內(nèi)能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和B．只要對內(nèi)燃機不斷改進，就可以把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的D．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進行答案C解析物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和，所以A選項錯誤；將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化是不可能的，B選項錯誤；在熱力學(xué)第二定律中，熱傳導(dǎo)是具有方向性的，不違背能量守恒定律，但不