高考物理復(fù)習(xí)第十三章熱學(xué)第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律市賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

第十三章熱學(xué)第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律1/68過(guò)好雙基關(guān)2/68一、熱力學(xué)第一定律1.改變物體內(nèi)能兩種方式(1)

；(2)熱傳遞.2.熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能增量等于外界向它傳遞

與外界對(duì)它所做功和.(2)表示式：ΔU＝

.做功熱量Q＋W3/68(3)ΔU＝

中正、負(fù)號(hào)法則：Q＋W物理量意義符號(hào)WQΔU＋外界對(duì)物體做功物體

熱量?jī)?nèi)能____－物體對(duì)外界做功物體

熱量?jī)?nèi)能____吸收放出增加降低4/68答案自測(cè)1一定質(zhì)量理想氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功7.0×104J，氣體內(nèi)能降低1.3×105J，則此過(guò)程A.氣體從外界吸收熱量2.0×105JB.氣體向外界放出熱量2.0×105JC.氣體從外界吸收熱量6.0×104JD.氣體向外界放出熱量6.0×104J√5/68二、熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律兩種表述(1)克勞修斯表述：熱量不能

從低溫物體傳到高溫物體.(2)開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其它影響.或表述為“

永動(dòng)機(jī)是不可能制成.”2.用熵概念表示熱力學(xué)第二定律在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)總熵不會(huì)

.自發(fā)地第二類(lèi)減小6/683.熱力學(xué)第二定律微觀意義一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)

增大方向進(jìn)行.4.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成原因是違反了

.無(wú)序性熱力學(xué)第二定律7/68答案自測(cè)2教材P61第2題改編(多項(xiàng)選擇)以下現(xiàn)象中能夠發(fā)生是A.一杯熱茶在打開(kāi)杯蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變得更熱B.蒸汽機(jī)把蒸汽內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C.桶中混濁泥水在靜置一段時(shí)間后，泥沙下沉，上面水變清，泥、

水自動(dòng)分離D.電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體熱量傳到箱外高溫物體√√8/68三、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，它只能從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為另一個(gè)形式，或者是從一個(gè)物體

到別物體，在轉(zhuǎn)化或

過(guò)程中，能量總量保持不變.2.條件性能量守恒定律是自然界普遍規(guī)律，某一個(gè)形式能是否守恒是有條件.3.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制成，它違反了

.轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移能量守恒定律9/68答案自測(cè)3木箱靜止于水平地面上，現(xiàn)在用一個(gè)80N水平推力推進(jìn)木箱前進(jìn)10m，木箱受到地面摩擦力為60N，則轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)內(nèi)能U和轉(zhuǎn)化為木箱動(dòng)能Ek分別是(空氣阻力不計(jì))A.U＝200J，Ek＝600J B.U＝600J，Ek＝200JC.U＝600J，Ek＝800J D.U＝800J，Ek＝200J√解析U＝Ffx＝60×10J＝600JEk＝F·x－U＝80×10J－600J＝200J解析10/68研透命題點(diǎn)11/68

命題點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律了解和應(yīng)用基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透1.熱力學(xué)第一定律了解(1)內(nèi)能改變都要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析.(2)做功情況看氣體體積：體積增大，氣體對(duì)外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對(duì)氣體做功，W為正.(3)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時(shí)Q＝0.(4)假如研究對(duì)象是理想氣體，則因?yàn)槔硐霘怏w沒(méi)有分子勢(shì)能，所以當(dāng)它內(nèi)能改變時(shí)，主要表達(dá)在分子動(dòng)能改變上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了改變.12/682.三種特殊情況(1)若過(guò)程是絕熱，則Q＝0，W＝ΔU，外界對(duì)物體做功等于物體內(nèi)能增加；(2)若過(guò)程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收熱量等于物體內(nèi)能增加；(3)若過(guò)程初、末狀態(tài)物體內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對(duì)物體做功等于物體放出熱量.13/68例1

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅱ·33(1))如圖1，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸.待氣體到達(dá)穩(wěn)定后，遲緩?fù)茐夯钊?，將氣體壓回到原來(lái)體積.假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣.以下說(shuō)法正確是A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮過(guò)程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D.氣體在被壓縮過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功E.氣體在被壓縮過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能不變答案解析圖1√√√14/68解析因?yàn)槠住⒒钊际墙^熱，隔板右側(cè)是真空，所以理想氣體在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，既不吸熱也不放熱，也不對(duì)外界做功.依據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體自發(fā)擴(kuò)散前后，內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體在被壓縮過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大，又因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量理想氣體內(nèi)能只與溫度相關(guān)，所以氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，選項(xiàng)B、D正確，選項(xiàng)E錯(cuò)誤.15/68變式1

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅲ·33(1))關(guān)于氣體內(nèi)能，以下說(shuō)法正確是A.質(zhì)量和溫度都相同氣體，內(nèi)能一定相同B.氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C.氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變D.一定量某種理想氣體內(nèi)能只與溫度相關(guān)E.一定量某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加答案解析√√√16/68解析質(zhì)量和溫度都相同氣體，即使分子平均動(dòng)能相同，不過(guò)不一樣氣體，其摩爾質(zhì)量不一樣，即分子個(gè)數(shù)不一樣，所以分子總動(dòng)能不一定相同，A錯(cuò)誤；宏觀運(yùn)動(dòng)和微觀運(yùn)動(dòng)沒(méi)相關(guān)系，所以宏觀運(yùn)動(dòng)速度大，內(nèi)能不一定大，B錯(cuò)誤；依據(jù)

＝C可知，假如等溫壓縮，則內(nèi)能不變；等壓膨脹，溫度增大，內(nèi)能一定增大，C、E正確；理想氣體分子勢(shì)能為零，所以一定量某種理想氣體內(nèi)能只與分子平均動(dòng)能相關(guān)，而分子平均動(dòng)能和溫度相關(guān)，D正確.17/68例2

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅲ·33(1))如圖2，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab抵達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc抵達(dá)狀態(tài)c，最終經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a.以下說(shuō)法正確是A.在過(guò)程ab中氣體內(nèi)能增加B.在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C.在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D.在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量E.在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量

命題點(diǎn)二熱力學(xué)第一定律與圖象綜合應(yīng)用基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透圖2√√√答案解析18/68解析在過(guò)程ab中，體積不變，氣體對(duì)外界不做功，壓強(qiáng)增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；在過(guò)程ca中，氣體體積縮小，外界對(duì)氣體做功，壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項(xiàng)B正確，E錯(cuò)誤；在過(guò)程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項(xiàng)D正確.19/68變式2

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅱ·33(1))一定量理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖象如圖3所表示，其中對(duì)角線(xiàn)ac延長(zhǎng)線(xiàn)過(guò)原點(diǎn)O.以下判斷正確是A.氣體在a、c兩狀態(tài)體積相等B.氣體在狀態(tài)a時(shí)內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)內(nèi)能C.在過(guò)程cd中氣體向外界放出熱量大于外界對(duì)氣體

做功D.在過(guò)程da中氣體從外界吸收熱量小于氣體對(duì)外界做功E.在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做功答案解析圖3√√√20/68理想氣體內(nèi)能只由溫度決定，而Ta>Tc，故氣體在狀態(tài)a時(shí)內(nèi)能大于在狀態(tài)c時(shí)內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W知，cd過(guò)程溫度不變，內(nèi)能不變，則Q＝－W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；da過(guò)程溫度升高，即內(nèi)能增大，則吸收熱量大于對(duì)外界做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；21/6822/68基本思緒

命題點(diǎn)三熱力學(xué)第一定律與氣體試驗(yàn)定律綜合應(yīng)用能力考點(diǎn)師生共研23/68例3

(·河北冀州2月模擬)如圖4甲所表示，橫截面積為S，質(zhì)量為M活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量理想氣體，現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體遲緩加熱，使其溫度從T1升高了ΔT，氣柱高度增加了ΔL，吸收熱量為Q.不計(jì)汽缸與活塞摩擦，外界大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g.求：(1)此加熱過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了多少？圖4答案Q－(p0S＋Mg)ΔL答案解析24/68解析設(shè)缸內(nèi)氣體溫度為T(mén)1時(shí)壓強(qiáng)為p1，活塞受重力、大氣壓力和缸內(nèi)氣體壓力作用而平衡，則有Mg＋p0S＝p1S氣體膨脹對(duì)外界做功為W＝p1SΔL依據(jù)熱力學(xué)第一定律有Q－W＝ΔU聯(lián)立可得ΔU＝Q－(p0S＋Mg)ΔL25/68(2)若保持缸內(nèi)氣體溫度不變，再在活塞上放一砝碼，如圖乙所表示，使缸內(nèi)氣體體積又恢復(fù)到初始狀態(tài)，則所放砝碼質(zhì)量為多少？答案解析解析設(shè)所放砝碼質(zhì)量為m，缸內(nèi)氣體溫度為T(mén)2時(shí)壓強(qiáng)為p2，活塞和砝碼整體受重力、大氣壓力和缸內(nèi)氣體壓力作用而平衡，則有(M＋m)g＋p0S＝p2S26/68變式3

(·廣東華南三校聯(lián)考)如圖5所表示，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量某種理想氣體，活塞經(jīng)過(guò)滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50cm，活塞面積S＝10cm2，封閉氣體體積為V1＝1500cm3，溫度為0℃，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，重物重力G＝50N，活塞重力及一切摩擦不計(jì).遲緩升高環(huán)境溫度，封閉氣體吸收了Q＝60J熱量，使活塞剛好升到缸口.整個(gè)過(guò)程重物未觸地，求：(1)活塞剛好升到缸口時(shí)，氣體溫度是多少？答案解析圖5答案364K27/68解析封閉氣體初態(tài)：V1＝1500cm3，T1＝273K末態(tài)：V2＝1500cm3＋50×10cm3＝2000cm3遲緩升高環(huán)境溫度，封閉氣體做等壓改變解得T2＝364K28/68(2)汽缸內(nèi)氣體對(duì)外界做多少功？答案解析答案25J解析設(shè)封閉氣體做等壓改變時(shí)壓強(qiáng)為p對(duì)活塞：p0S＝pS＋G汽缸內(nèi)氣體對(duì)外界做功W＝pSh解得W＝25J29/68(3)氣體內(nèi)能改變量為多少？答案解析答案35J解析由熱力學(xué)第一定律得，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變量ΔU＝Q－W得ΔU＝35J故汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加了35J30/681.熱力學(xué)第二定律涵義(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象方向性，不需要借助外界提供能量幫助.(2)“不產(chǎn)生其它影響”涵義是發(fā)生熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面影響，如吸熱、放熱、做功等.在產(chǎn)生其它影響條件下內(nèi)能能夠全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如氣體等溫膨脹過(guò)程.命題點(diǎn)四熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透31/682.熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律每一個(gè)表述，都揭示了大量分子參加宏觀過(guò)程方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行包括熱現(xiàn)象宏觀過(guò)程都含有方向性.32/683.熱力學(xué)過(guò)程方向性實(shí)例33/684.兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)比較

第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不停地對(duì)外做功機(jī)器從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其它影響機(jī)器不可能制成原因違反能量守恒定律不違反能量守恒定律，違反熱力學(xué)第二定律34/68例4如圖6所表示為電冰箱工作原理示意圖.壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外管道中不停循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外.圖6答案解析(1)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確是A.熱量能夠自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B.電冰箱制冷系統(tǒng)能夠不停地把冰箱內(nèi)熱

量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸.電冰箱工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D.電冰箱工作原理違反熱力學(xué)第一定律√√35/68解析熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其它形式能轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量守恒定律詳細(xì)表現(xiàn)，適合用于全部熱學(xué)過(guò)程，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界影響或幫助，電冰箱把熱量從低溫內(nèi)部傳到高溫外部，需要壓縮機(jī)幫助并消耗電能，故B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤.36/68(2)電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收熱量與釋放到外界熱量相比，有怎樣關(guān)系？答案解析解析由熱力學(xué)第一定律可知，電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收了熱量，同時(shí)消耗了電能，釋放到外界熱量比從冰箱內(nèi)吸收熱量多.答案看法析37/68變式4

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅰ·33(1))關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確是A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對(duì)氣體做功能夠改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.假如兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定第三個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系

統(tǒng)彼此之間也必定到達(dá)熱平衡答案解析√√√38/68解析氣體內(nèi)能改變?chǔ)＝Q＋W，故對(duì)氣體做功可改變氣體內(nèi)能，B選項(xiàng)正確；氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W情況，故不能確定氣體溫度改變，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律，D選項(xiàng)正確；依據(jù)熱平衡性質(zhì)，E選項(xiàng)正確.39/68課時(shí)作業(yè)40/681.(多項(xiàng)選擇)關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確是A.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體B.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體C.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律D.氣體向真空膨脹過(guò)程是不可逆過(guò)程E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊釋?shí)際宏觀過(guò)程是可逆過(guò)程答案雙基鞏固練√√1234567891011√1241/682.(多項(xiàng)選擇)在裝有食品包裝袋中充入氮?dú)?，然后密封進(jìn)行加壓測(cè)試，測(cè)試時(shí)，對(duì)包裝袋遲緩施加壓力，將袋內(nèi)氮?dú)庖暈槔硐霘怏w，在加壓測(cè)試過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確是A.包裝袋內(nèi)氮?dú)鈮簭?qiáng)增大B.包裝袋內(nèi)氮?dú)鈨?nèi)能不變C.包裝袋內(nèi)氮?dú)鈱?duì)外做功D.包裝袋內(nèi)氮?dú)夥懦鰺崃縀.包裝袋內(nèi)氮?dú)馊糠肿舆\(yùn)動(dòng)速率都保持不變答案√1234567891011√√1242/683.(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法中正確是A.物體速度增大，則分子動(dòng)能增大，內(nèi)能也增大B.一定質(zhì)量氣體體積增大，但既不吸熱也不放熱，內(nèi)能減小C.相同質(zhì)量?jī)煞N物體，提升相同溫度，內(nèi)能增量一定相同D.物體內(nèi)能與物體溫度和體積都相關(guān)系E.凡是與熱現(xiàn)象相關(guān)宏觀過(guò)程都含有方向性√答案解析1234567891011√√1243/68解析速度增大，不會(huì)改變物體分子動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；體積增大時(shí)，氣體對(duì)外做功，不吸熱也不放熱時(shí)，內(nèi)能減小，故B正確；質(zhì)量相同，但物體物質(zhì)量不一樣，故溫度提升相同溫度時(shí)，內(nèi)能增量不一定相同，故C錯(cuò)誤；物體內(nèi)能取決于物體溫度和體積，故D正確；由熱力學(xué)第二定律可知，凡是與熱現(xiàn)象相關(guān)宏觀過(guò)程都含有方向性，故E正確.12345678910111244/684.(·青海格爾木調(diào)研)依據(jù)你學(xué)過(guò)熱學(xué)中相關(guān)知識(shí)，判斷以下說(shuō)法中正確是A.機(jī)械能能夠全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也能夠全部用來(lái)做功轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B.凡與熱現(xiàn)象相關(guān)宏觀過(guò)程都含有方向性，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.盡管科技不停進(jìn)步，熱機(jī)效率仍不能到達(dá)100%，制冷機(jī)卻能夠使溫

度降到－293℃D.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，

伴隨科技進(jìn)步和發(fā)展，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)能夠制造出來(lái)答案√1234567891011解析1245/68解析機(jī)械能能夠全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能在引發(fā)其它改變時(shí)也能夠全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A正確；凡與熱現(xiàn)象相關(guān)宏觀過(guò)程都含有方向性，在熱傳遞中，熱量能夠自發(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，但必須借助外界幫助，B錯(cuò)誤；盡管科技不停進(jìn)步，熱機(jī)效率仍不能到達(dá)100%，制冷機(jī)也不能使溫度降到－293℃，只能無(wú)限靠近－273.15℃，C錯(cuò)誤；第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，而是違反了熱力學(xué)第二定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制造出來(lái)，D錯(cuò)誤.12345678910111246/685.關(guān)于兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)兩個(gè)定律，以下說(shuō)法正確是A.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第一定律B.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第二定律C.由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)

能，但同時(shí)做功和熱傳遞一定會(huì)改變內(nèi)能D.由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能，從單

一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能答案解析1234567891011√1247/68解析第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，A、B錯(cuò)；由熱力學(xué)第一定律可知W≠0，Q≠0，但ΔU＝W＋Q能夠等于0，C錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律可知D中現(xiàn)象是可能，但會(huì)引發(fā)其它改變，D對(duì).12345678910111248/686.景頗族祖先創(chuàng)造點(diǎn)火器如圖1所表示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨.猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃.對(duì)筒內(nèi)封閉氣體，在此壓縮過(guò)程中A.氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變B.氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大C.氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加D.外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能降低√答案1234567891011圖11249/687.(·福建理綜·29(2))如圖2，一定質(zhì)量理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過(guò)ab過(guò)程抵達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過(guò)ac過(guò)程抵達(dá)狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c溫度分別為T(mén)b和Tc，在過(guò)程ab和ac中吸收熱量分別為Qab和Qac，則A.Tb＞Tc，Qab＞QacB.Tb＞Tc，Qab＜QacC.Tb＝Tc，Qab＞QacD.Tb＝Tc，Qab＜Qac答案1234567891011圖2√解析1250/681234567891011由熱力學(xué)第一定律，a→b：Wab＋Qab＝ΔUaba→c：Wac＋Qac＝ΔUac又Wab＜0，Wac＝0，ΔUab＝ΔUac>0，則有Qab＞Qac，故C項(xiàng)正確.1251/688.如圖3所表示，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過(guò)程，B→C和D→A為絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換)，這就是著名“卡諾循環(huán)”.(1)該循環(huán)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確是________.A.A→B過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功B.B→C過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能增大C.C→D過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁分子

數(shù)增多D.D→A過(guò)程中，氣體分子速率分布曲線(xiàn)不發(fā)生改變√答案解析1234567891011圖31252/68解析由理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律分析，A→B為等溫過(guò)程，內(nèi)能不變，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，A錯(cuò)；B→C過(guò)程為絕熱過(guò)程，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，所以?xún)?nèi)能減小，氣體分子平均動(dòng)能減小，B錯(cuò)；C→D為等溫過(guò)程，氣體體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁分子數(shù)增多，C正確；D→A為絕熱過(guò)程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，所以氣體分子速率分布曲線(xiàn)改變，D錯(cuò).12345678910111253/68(2)該循環(huán)過(guò)程中，內(nèi)能減小過(guò)程是________(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若氣體在A→B過(guò)程中吸收63kJ熱量，在C→D過(guò)程中放出38kJ熱量，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做功為_(kāi)___kJ.答案解析1234567891011B→C25解析在以上循環(huán)過(guò)程中，內(nèi)能減小過(guò)程是B→C.由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W得W＝25kJ.1254/689.如圖4所表示，用輕質(zhì)活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞與汽缸壁間摩擦忽略不計(jì)，開(kāi)始時(shí)活塞距離汽缸底部高度H1＝0.60m，氣體溫度T1＝300K；現(xiàn)給汽缸遲緩加熱至T2＝480K，活塞緩慢上升到距離汽缸底部某一高度H2處，此過(guò)程中缸內(nèi)氣體增加內(nèi)能ΔU＝300J.已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，活塞橫截面積S＝5.0×10－3m2.求：(1)活塞距離汽缸底部高度H2；答案解析1234567891011綜合提升練圖4答案0.96m1255/681234567891011解得H2＝0.96m1256/68(2)此過(guò)程中缸內(nèi)氣體吸收熱量Q.答案解析1234567891011答案480J解析在氣體膨脹過(guò)程中，

氣體對(duì)外做功為：W0＝p0ΔV＝[1.0×105×(0.96－0.60)×5.0×10－3]J＝180J依據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體內(nèi)能改變量為ΔU＝－W0＋Q，得Q＝ΔU＋W0＝480J.1257/6810.如圖5所表示，豎直放置汽缸內(nèi)壁光滑，橫截面積為S＝10－3m2，活塞質(zhì)量為m＝2kg，厚度不計(jì).在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B下方汽缸容積為1.0×10－3m3，A、B之間容積為2.0×10－4m3，外界大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，開(kāi)始時(shí)活塞停在B處，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0.9p0，溫度為27℃，現(xiàn)遲緩加熱缸內(nèi)氣體，直至327℃.g＝10m/s2，求：(1)活塞剛離開(kāi)B處時(shí)氣體溫度t2；答案解析1234567891011圖5答案127℃1258/681234567891011解得p2＝1.2×105Pa1259/68(2)缸內(nèi)氣體最終壓強(qiáng).答案解析1234567891011答案1.5×105Pa因?yàn)閜3>p2，故活塞最終移動(dòng)到A處假設(shè)成立.1260/6811.一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，如圖6所表示水平放置.活塞質(zhì)量m＝20kg，橫截面積S＝100cm2，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦滑動(dòng)但不漏氣，開(kāi)始時(shí)汽缸水平放置，活塞與汽缸底距離L1＝12cm，離汽缸口距離L2＝3cm.外界氣溫為27℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，將汽缸遲緩地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向上豎直位置，待穩(wěn)定后對(duì)缸內(nèi)氣體逐步加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，已知g＝10m/s2，求：(1)此時(shí)氣體溫度為多少？答案解析答案450K1234567891011圖