2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第十三單元熱學(xué)第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律學(xué)案新人教版

PAGE12-第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律考綱考情核心素養(yǎng)?熱力學(xué)第肯定律Ⅰ?能量守恒定律Ⅰ?熱力學(xué)其次定律Ⅰ?理解熱力學(xué)第肯定律及各物理量的意義．?知道熱力學(xué)其次定律及兩種表述方式.物理觀念全國(guó)卷5年4考高考指數(shù)★★★★★?能依據(jù)熱力學(xué)第肯定律和能量守恒定律說明現(xiàn)象，會(huì)推斷內(nèi)能的變更．?會(huì)依據(jù)熱力學(xué)其次定律推斷各種表述的正確性.科學(xué)思維學(xué)問點(diǎn)一熱力學(xué)第肯定律1．變更物體內(nèi)能的兩種方式(1)做功；(2)熱傳遞．2．熱力學(xué)第肯定律(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(duì)它所做的功的和．(2)表達(dá)式：ΔU＝Q＋W.(3)ΔU＝Q＋W中正、負(fù)號(hào)法則：學(xué)問點(diǎn)二能量守恒定律1．內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消逝，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者是從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．2．條件性：能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，某一種形式的能是否守恒是有條件的．例如：機(jī)械能守恒定律具有適用條件，而能量守恒定律是無條件的，是一切自然現(xiàn)象都遵守的基本規(guī)律．學(xué)問點(diǎn)三熱力學(xué)其次定律1．熱力學(xué)其次定律的三種表述(1)克勞修斯表述熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．(2)開爾文表述不行能從單一熱庫汲取熱量，使之完全變勝利，而不產(chǎn)生其他影響．或表述為“其次類永動(dòng)機(jī)是不行能制成的．”(3)用熵的概念表示熱力學(xué)其次定律．在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減?。?．熱力學(xué)其次定律的微觀意義一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行．3．兩類永動(dòng)機(jī)(1)第一類永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量，卻源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器．違反能量守恒定律，因此不行能制成．(2)其次類永動(dòng)機(jī)：從單一熱庫汲取熱量并把它全部用來對(duì)外做功，而不引起其他變更的機(jī)器．違反熱力學(xué)其次定律，不行能制成．1．思索推斷(1)外界壓縮氣體做功20J，氣體的內(nèi)能可能不變．(√)(2)給自行車打氣時(shí)，發(fā)覺打氣筒的溫度上升，這是因?yàn)榇驓馔矎耐饨缥鼰幔?×)(3)做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的．(×)(4)絕熱過程中，外界壓縮氣體做功20J，氣體的內(nèi)能肯定削減．(×)(5)物體汲取熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變．(√)(6)熱機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能可以全部變?yōu)闄C(jī)械能而不引起其他變更．(×)2．某駕駛員發(fā)覺中午時(shí)車胎內(nèi)的氣壓高于早晨時(shí)的，且車胎體積增大．若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為志向氣體，那么(D)A．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小D．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大解析：以胎內(nèi)氣體為探討對(duì)象，由于氣體溫度上升，內(nèi)能增大；體積增大，胎內(nèi)氣體對(duì)外做功，故D正確．3．(多選)下列對(duì)熱學(xué)相關(guān)學(xué)問的推斷中正確的是(CDE)A．對(duì)肯定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能肯定增大B．物體溫度上升時(shí)，物體內(nèi)的每個(gè)分子的速率都將增大C．對(duì)肯定質(zhì)量的志向氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)、體積都增大時(shí)，其內(nèi)能肯定增大D．功轉(zhuǎn)化為熱的實(shí)際宏觀過程是不行逆過程E．自然界中的能量雖然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源解析：氣體內(nèi)能變更由做功和熱傳遞共同確定，A錯(cuò)誤；溫度上升，分子的平均動(dòng)能增大，部分分子速率也會(huì)減小，B錯(cuò)誤；志向氣體壓強(qiáng)和體積增大，溫度肯定增大，內(nèi)能肯定增大，C正確；一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都是不行逆的，D正確；自然界中的能量在數(shù)量上是守恒的，但能量在轉(zhuǎn)化過程中，品質(zhì)漸漸降低，可利用的能源在漸漸削減，故要節(jié)約能源，E正確．4．(多選)關(guān)于熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律，下列論述錯(cuò)誤的是(ACD)A．熱力學(xué)第肯定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)其次定律則指出內(nèi)能不行能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故這兩條定律是相互沖突的B．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能，只是會(huì)產(chǎn)生其他影響，故兩條定律并不沖突C．兩條定律都是有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，它們不但不沖突，而且沒有本質(zhì)區(qū)分D．能量守恒定律已包含了熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律E．熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律是相互獨(dú)立的解析：熱力學(xué)第肯定律是能量守恒在熱現(xiàn)象中的體現(xiàn)，而熱力學(xué)其次定律則指出內(nèi)能和其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化的方向性，二者并不沖突，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確；熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律是相互獨(dú)立的，各自描述了熱現(xiàn)象中不同方面的規(guī)律，E正確．5．肯定質(zhì)量的氣體，在從狀態(tài)1變更到狀態(tài)2的過程中，汲取熱量280J，并對(duì)外做功120J，試問：(1)這些氣體的內(nèi)能怎樣發(fā)生變更？變更了多少？(2)假如這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240J熱量，那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？做功多少？解析：(1)由熱力學(xué)第肯定律可得ΔU＝W＋Q＝－120J＋280J＝160J，氣體的內(nèi)能增加了160J.(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)能應(yīng)削減，其削減量應(yīng)等于從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中內(nèi)能的增加量，則從狀態(tài)2到狀態(tài)1的內(nèi)能應(yīng)削減160J，即ΔU′＝－160J，又Q′＝－240J，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律得：ΔU′＝W′＋Q′，所以W′＝ΔU′－Q′＝－160J－(－240J)＝80J，即外界對(duì)氣體做功80J.答案：(1)增加160J(2)外界對(duì)氣體做功80J考點(diǎn)1熱力學(xué)第肯定律1．做功和熱傳遞的區(qū)分做功與熱傳遞在變更內(nèi)能的效果上是相同的，但是從運(yùn)動(dòng)形式、能量轉(zhuǎn)化的角度上看是不同的．做功是其他形式的運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化，是其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；而熱傳遞則是熱運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)移，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．2．溫度、內(nèi)能、熱量、功的比較含義特點(diǎn)溫度溫度表示物體的冷熱程度，是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)記，它是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，對(duì)個(gè)別分子來說，溫度沒有意義狀態(tài)量?jī)?nèi)能內(nèi)能是物體內(nèi)全部分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，它是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子的相對(duì)位置確定的熱量熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變更量，用來量度熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少過程量功做功過程是機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過程3.對(duì)公式ΔU＝Q＋W符號(hào)的規(guī)定符號(hào)WQΔU＋外界對(duì)物體做功物體汲取熱量?jī)?nèi)能增加－物體對(duì)外界做功物體放出熱量?jī)?nèi)能削減4.熱力學(xué)第肯定律的三種特別狀況(1)若過程是絕熱的，則Q＝0，W＝ΔU，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量．(2)若過程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體汲取的熱量等于物體內(nèi)能的增加量．(3)若過程的初、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量．1.(多選)如圖所示為某噴水壺的結(jié)構(gòu)示意圖．未噴水時(shí)閥門K閉合，壓下壓桿A可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充氣，多次充氣后按下按柄B便可打開閥門K，水會(huì)自動(dòng)從噴嘴處噴出．儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為志向氣體，充氣和噴水過程中溫度保持不變．下列說法正確的是(ACE)A．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)氣體吸熱D．噴水過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體內(nèi)能減小E．噴水過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小解析：充氣過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體質(zhì)量增大，溫度不變，平均動(dòng)能不變，但內(nèi)能增大，故A正確，B錯(cuò)誤；噴水過程中，液體液面下降，氣體體積增大，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，而溫度不變，則內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第肯定律知儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體吸熱，C、E正確，D錯(cuò)誤．2．(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有志向氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是(ABD)A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功D．氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變解析：因?yàn)槠?、活塞都是絕熱的，隔板右側(cè)是真空，所以志向氣體在自發(fā)擴(kuò)散的過程中，既不吸熱也不放熱，也不對(duì)外界做功．依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知，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；氣體被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大，又因?yàn)榭隙ㄙ|(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以氣體溫度上升，分子平均動(dòng)能增大，選項(xiàng)B、D正確，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．考點(diǎn)2熱力學(xué)其次定律1．對(duì)熱力學(xué)其次定律關(guān)鍵詞的理解在熱力學(xué)其次定律的表述中，“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的涵義．(1)“自發(fā)地”指明白熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不須要借助外界供應(yīng)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(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)四周環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等．2．熱力學(xué)其次定律的實(shí)質(zhì)自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性．如3．兩類永動(dòng)機(jī)的比較分類第一類永動(dòng)機(jī)其次類永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求不須要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對(duì)外做功的機(jī)器從單一熱源汲取熱量，使之完全變勝利，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器不行能制成的緣由違反能量守恒不違反能量守恒，違反熱力學(xué)其次定律1．(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)其次定律的說法正確的是(BCE)A．全部符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生B．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不行逆的C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在不產(chǎn)生其他影響的狀況下，內(nèi)能無法全部用來做功而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D．氣體向真空的自由膨脹是可逆的E．熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程有肯定的方向性解析：符合能量守恒定律，但違反熱力學(xué)其次定律的宏觀過程不能發(fā)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不行逆的，選項(xiàng)B正確；機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在不產(chǎn)生其他影響的狀況下，但內(nèi)能無法全部用來做功而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，選項(xiàng)C正確；氣體向真空的自由膨脹是不行逆的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程有肯定的方向性，選項(xiàng)E正確．2．(多選)依據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法正確的是(ABD)A．電冰箱的工作表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B．空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)汲取的熱量少于向室外放出的熱量C．科技的不斷進(jìn)步使得人類有可能生產(chǎn)出從單一熱源吸熱全部用來對(duì)外做功而不引起其他變更的熱機(jī)D．即使沒有漏氣、摩擦、機(jī)體的熱量損失，熱機(jī)也不行以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能E．對(duì)能源的過度消耗使自然界的能量不斷削減，形成“能源危機(jī)”解析：熱量可以在外界做功的狀況下從低溫物體向高溫物體傳遞，但不能自發(fā)進(jìn)行，故A項(xiàng)正確；空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)汲取的熱量少于向室外放出的熱量，故B項(xiàng)正確；不行能從單一熱源吸熱全部用來對(duì)外做功而不引起其他變更，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；即使沒有漏氣、摩擦、機(jī)體的熱量損失，熱機(jī)也不行以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，它還會(huì)受到其他條件的限制，故D項(xiàng)正確；對(duì)能源的過度消耗將形成“能源危機(jī)”，但自然界的總能量守恒，故E項(xiàng)錯(cuò)誤．3．(多選)依據(jù)熱學(xué)中的有關(guān)學(xué)問，推斷下列說法中正確的是(ABE)A．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B．自發(fā)的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的C．盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機(jī)卻可以使溫度降到－293D．第一類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，其次類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，其次類永動(dòng)機(jī)可以被制造出來E．空調(diào)既能制熱又能制冷，說明在不自發(fā)的條件下，熱量可以逆向傳遞解析：機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，只是在這個(gè)過程中會(huì)引起其他變更，A正確；依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知，自發(fā)的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的，B正確；盡管科技不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機(jī)也不能使溫度降到－293℃，只能接近－273.15℃考點(diǎn)3熱力學(xué)定律與氣體試驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用1．“兩分析”巧解熱力學(xué)綜合問題：2．應(yīng)用熱力學(xué)第肯定律的三點(diǎn)留意：(1)做功看體積：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．氣體向真空中自由膨脹，對(duì)外界不做功，W＝0.(2)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時(shí)Q＝0.(3)由于志向氣體沒有分子勢(shì)能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變更時(shí)，主要體現(xiàn)在分子動(dòng)能的變更上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變更．題型1熱力學(xué)定律與氣體圖象綜合應(yīng)用如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a變更到狀態(tài)b，其過程如p-V圖中從a到b的直線所示．在此過程中()A．氣體溫度始終降低B．氣體內(nèi)能始終增加C．氣體始終對(duì)外做功D．氣體始終從外界吸熱E．氣體汲取的熱量始終全部用于對(duì)外做功【解析】肯定質(zhì)量的志向氣體從a到b的過程，由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)可知Tb>Ta，即氣體的溫度始終上升，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能始終增加，選項(xiàng)B正確；由于從a到b的過程中氣體的體積增大，所以氣體始終對(duì)外做功，選項(xiàng)C正確；依據(jù)熱力學(xué)第肯定律，從a到b的過程中，氣體始終從外界吸熱，選項(xiàng)D正確；氣體汲取的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分對(duì)外做功，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．【答案】BCD1.(多選)如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)A起先，經(jīng)驗(yàn)A→B→C→D→E過程后到達(dá)狀態(tài)E，其中BA的延長(zhǎng)線經(jīng)過原點(diǎn)O，BC與橫軸平行，DE與縱軸平行，關(guān)于該氣體，下列說法正確的是(BDE)A．A→B過程中氣體的體積漸漸減小B．B→C過程中氣體從外界吸熱C．C→D過程中內(nèi)能不變D．D→E過程中氣體從外界吸熱E．狀態(tài)A的體積比狀態(tài)E的體積小解析：因BA延長(zhǎng)線經(jīng)過原點(diǎn)O，由志向氣體狀態(tài)方程可知AB是等容線，所以此過程中氣體的體積不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B→C過程中氣體的溫度上升，內(nèi)能增大，因BC與橫軸平行，故該過程壓強(qiáng)不變，由志向氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w的體積增大，氣體對(duì)外界做功，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知，此過程氣體從外界吸熱，所以選項(xiàng)B正確；C→D過程中氣體的溫度上升，內(nèi)能增大，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因DE與縱軸平行，故D→E過程中氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，因壓強(qiáng)減小，由志向氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w的體積增大，對(duì)外界做功，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知，此過程氣體從外界吸熱，選項(xiàng)D正確；由志向氣體狀態(tài)方程并結(jié)合圖象可知，C→D過程中氣體體積增大，再結(jié)合以上各選項(xiàng)的分析可知，狀態(tài)A的體積比狀態(tài)E的體積小，所以選項(xiàng)E正確．2.(多選)肯定量的志向氣體從狀態(tài)a起先，經(jīng)驗(yàn)三個(gè)過程：從a到b，b到c，c到a回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示．用pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列說法正確的是(ABE)A．pa<pc＝pbB．由a到b的過程中，氣體肯定吸熱C．由b到c的過程中，氣體放出的熱量肯定等于外界對(duì)氣體做的功D．由b到c的過程中，每一個(gè)氣體分子的速率都減小E．由c到a的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變解析：本題考查對(duì)V-T圖象的理解．設(shè)a狀態(tài)的壓強(qiáng)為pa，由志向氣體狀態(tài)方程可知eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pb·3V0,3T0)，所以pb＝3pa，同理可得eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pc·V0,T0)，所以pc＝3pa，所以pc＝pb>pa，故A正確；ab過程中氣體的體積不變，沒有做功，溫度上升，內(nèi)能增大，所以氣體肯定吸熱，故B正確；由圖象可知，bc過程氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，ΔU<0，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q可知，氣體要放出熱量，而且bc過程中氣體放出的熱量肯定大于外界對(duì)氣體做的功，故C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能反映單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)狀況，所以bc過程中氣體的溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，并不是每一個(gè)分子的速率減小，故D錯(cuò)誤；由圖可知，ca過程中氣體等溫膨脹，溫度不變，所以氣體分子的平均動(dòng)能不變，故E正確．題型2熱力學(xué)定律與氣體試驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用如圖所示，上端開口的光滑圓柱形絕熱汽缸豎直放置，質(zhì)量m＝5kg、橫截面積S＝50cm2的活塞將肯定質(zhì)量的志向氣體封閉在汽缸內(nèi)，在汽缸內(nèi)某處設(shè)有體積可忽視的卡環(huán)a、b，使活塞只能向上滑動(dòng)．起先時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，溫度為300K．現(xiàn)通過內(nèi)部電熱絲緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至活塞恰好離開a、b.已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2.(1)求汽缸內(nèi)氣體的溫度；(2)接著加熱汽缸內(nèi)的氣體，使活塞緩慢上升H＝0.1m(活塞未滑出汽缸)，氣體的內(nèi)能的變更量為18J，則此過程中氣體是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？【解析】(1)氣體的狀態(tài)參量為T1＝300Kp1＝p0＝1.0×105Pa對(duì)活塞由平衡條件得p2S＝p0S＋mg解得p2＝1.1×105Pa由查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)解得T2＝330K.(2)接著加熱時(shí)，氣體做等壓變更，溫度上升，內(nèi)能增大，體