2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 熱學(xué) 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律學(xué)案

1、2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 熱學(xué) 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律學(xué)案2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 熱學(xué) 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律學(xué)案年級(jí)：姓名：- 19 -第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)第一定律1改變物體內(nèi)能的兩種方式(1)做功；(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)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：uqw。(3)uqw中正、負(fù)號(hào)法則(4)uqw的三種特殊情況若過(guò)程是絕熱的，則q0，wu，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加。若外界對(duì)系統(tǒng)做功為0，即w0，則qu，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。此處的w包含

2、機(jī)械功、電流功等一切功。對(duì)于不涉及其他力做功的氣體的等容過(guò)程，w0，qu。對(duì)于理想氣體，若過(guò)程是等溫的，即u0，則wq0或wq，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量。知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)第二定律1熱力學(xué)第二定律的三種表述(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(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)生其他影響?；虮硎鰹椤暗诙愑绖?dòng)機(jī)是不可能制成的?！?3)用熵的概念表示熱力學(xué)第二定律在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小。(熵增加原理)2熱力學(xué)第二定律的微觀意義一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。 知識(shí)點(diǎn)能量守恒定律1能量守恒定律的內(nèi)容：能

3、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(guò)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(wú)條件的，是一切自然現(xiàn)象都遵守的基本規(guī)律。3兩類永動(dòng)機(jī)(1)第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對(duì)外做功的機(jī)器。違背能量守恒定律，因此不可能實(shí)現(xiàn)。(2)第二類永動(dòng)機(jī)：從單一熱庫(kù)吸收熱量并把它全部用來(lái)對(duì)外做功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器。違背熱力學(xué)第二定律，不可能實(shí)現(xiàn)。4能源的利用(1)存在能量耗散和品質(zhì)降低。(2)重視利用能源

4、時(shí)對(duì)環(huán)境的影響。(3)要開(kāi)發(fā)新能源(如太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、水能等)。一 堵點(diǎn)疏通1做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的。()2絕熱過(guò)程中，外界壓縮氣體做功20 j，氣體的內(nèi)能一定減少20 j。()3根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，在熱傳導(dǎo)中熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體。()4一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。()5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283 。()6對(duì)能源的過(guò)度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成能源危機(jī)。()7在給自行車打氣時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)打氣筒的溫度升高，這

5、是因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功。()8自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，能量正在消失。()9利用河水的能量使船逆水航行的設(shè)想，符合能量守恒定律。()10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化。()答案1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.二 對(duì)點(diǎn)激活1(人教版選修33p56t1改編)用活塞壓縮汽缸里的空氣，對(duì)空氣做了900 j的功，同時(shí)汽缸向外散熱210 j，汽缸里空氣的內(nèi)能()a增加了1100 j b.減少了1100 jc增加了690 j d.減少了690 j答案c解析由熱力學(xué)第一定律uwq，得u900 j210 j690 j，內(nèi)能增加690 j，c正確。2(人教版選修33p61t2改

6、編)(多選)下列現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是()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)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能c桶中混濁的泥水在靜置一段時(shí)間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動(dòng)分離d電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體答案cd解析熱量只會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故a錯(cuò)誤；機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能卻不能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故b錯(cuò)誤；桶中混濁的泥水在靜置一段時(shí)間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動(dòng)分離是因?yàn)槟嗌车拿芏却笥谒?，故可以分離，c正確；電冰箱通電后由于壓縮機(jī)做功從而將低溫物體的熱量傳到箱外的高溫物體，故d正確。3.(多選)

7、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程(a到b、b到c、c到a)回到原狀態(tài)，其vt圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c時(shí)氣體的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是()a由a到b的過(guò)程中，氣體一定吸熱bpcpbpac由b到c的過(guò)程中，氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功d由c到a的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變答案acd解析由a到b的過(guò)程中，氣體溫度升高，根據(jù)一定量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)可知，氣體內(nèi)能增大，又因?yàn)闅怏w體積不變，外界對(duì)氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸熱，a正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，pata，則pbpa，即過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，a錯(cuò)誤；由于過(guò)程中氣

8、體體積增大，所以過(guò)程中氣體對(duì)外做功，b正確；過(guò)程中氣體體積不變，對(duì)外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過(guò)程中氣體放出熱量，c錯(cuò)誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，d正確。變式12(2019四川南充二診改編)(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。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是()a氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能減少b氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大c氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功

9、d氣體在被壓縮過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能變大答案bd解析氣體向真空自發(fā)擴(kuò)散，對(duì)外界不做功，且沒(méi)有熱傳遞，氣體的內(nèi)能不會(huì)改變，則a錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做正功，因汽缸絕熱，故氣體內(nèi)能增大，故b正確，c錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增加，而理想氣體無(wú)分子勢(shì)能，故氣體分子的平均動(dòng)能增加，d正確?？键c(diǎn)2熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第一、第二定律的比較 定律名稱比較項(xiàng)目 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律定律揭示的問(wèn)題它從能量守恒的角度揭示了功、熱量和內(nèi)能改變量三者的定量關(guān)系它指出涉及熱現(xiàn)象的過(guò)程是有方向性的機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化通過(guò)做功機(jī)械能與內(nèi)能互相轉(zhuǎn)化內(nèi)能不可能在不引起其他變化的情況下完全轉(zhuǎn)化為

10、機(jī)械能熱量的傳遞內(nèi)能的變化等于外界做的功與吸收的熱量之和說(shuō)明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體表述形式只有一種表述形式有多種表述形式兩定律的關(guān)系在熱力學(xué)中，兩者既相互獨(dú)立，又互為補(bǔ)充，共同構(gòu)成了熱力學(xué)知識(shí)的理論基礎(chǔ)2兩類永動(dòng)機(jī)的比較分類第一類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對(duì)外做功的機(jī)器從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器不可能制成的原因違背能量守恒定律不違背能量守恒定律，違背熱力學(xué)第二定律例2(2019廣東汕頭二模改編)(多選)下列說(shuō)法正確的是()a一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時(shí)，該理想氣體吸收的熱量全部用于對(duì)外做功b利用新科技手段對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行

11、不斷的改進(jìn)，可以使內(nèi)燃機(jī)獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化c夏天開(kāi)空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說(shuō)明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體d第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第二定律(1)熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體嗎？提示：不能。(2)第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是違反了能量守恒定律還是熱力學(xué)第二定律？提示：熱力學(xué)第二定律。嘗試解答選ad。一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，溫度不變(u0)，體積增大(w0)，氣體吸收熱量(q0)，該理想氣體吸收的熱量全部用于對(duì)外做功，故a正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，隨著科技的進(jìn)步，熱機(jī)的效率也不能達(dá)到100%，不能使內(nèi)燃機(jī)獲得的內(nèi)

12、能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化，故b錯(cuò)誤；夏天開(kāi)空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說(shuō)明熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，但必須有電對(duì)其做功，而不是自發(fā)的過(guò)程，故c錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第二定律，故d正確。對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的涵義：“自發(fā)地”指不需要借助外界提供能量的幫助，指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性；“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(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)第二定律的實(shí)質(zhì)：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性。如：高溫

13、物體低溫物體。功熱。氣體體積v1氣體體積v2(較大)。不同氣體a和b混合氣體ab。變式21(2019四川高三畢業(yè)班第二次診斷改編)下列敘述，正確的是()a氣體吸熱后溫度一定升高b熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體c能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性d物體從單一熱源吸收的熱量在不引起外界變化的情況下可全部用于做功答案c解析根據(jù)熱力學(xué)第一定律uqw，氣體吸熱后如果對(duì)外做功，則溫度不一定升高，a錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在引起外界變化的情形下，可以從低溫物體傳到高溫物體，b錯(cuò)誤；能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀現(xiàn)象的發(fā)生

14、具有方向性，c正確；物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功，但一定會(huì)引起外界變化，d錯(cuò)誤。變式22(2019河南名校第四次聯(lián)考改編)(多選)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是()a如果某個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間分子平均動(dòng)能相同b一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加c氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能一定增加d自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的答案abd解析根據(jù)熱平衡定律可知，如果兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則溫度相同，分子平均動(dòng)能相同，a正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，一定量的某種理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下，體積變大，則溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，b正確；氣

15、體被壓縮時(shí)，外界對(duì)氣體做功(w0)，如果向外界放熱(q0)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律uwq，內(nèi)能可能增大、不變或減小，c錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，d正確?？键c(diǎn)3氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用例3(2020廣西桂林十八中高三上月考)如圖所示，一足球球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為v0，溫度為t0，用打氣筒對(duì)足球充入壓強(qiáng)為p0，溫度為t0的氣體，使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?p0，同時(shí)溫度升至2t0，充氣過(guò)程中氣體向外放出q的熱量，假設(shè)足球體積不變，氣體內(nèi)能u與溫度的關(guān)系為ukt(k為正的常數(shù))，求：(1)打氣筒對(duì)足球充入壓強(qiáng)為p0、溫度為t0的

16、氣體的體積；(2)打氣筒對(duì)足球充氣過(guò)程中對(duì)氣體做的功。(1)求解充入氣體的體積時(shí)，應(yīng)以什么為研究對(duì)象？提示：以足球內(nèi)氣體和充入的氣體整體為研究對(duì)象。(2)如何求解打氣筒對(duì)氣體做的功？提示：由熱力學(xué)第一定律求解。嘗試解答(1)0.5v0_(2)qkt0(1)設(shè)打氣筒對(duì)足球充入壓強(qiáng)為p0、溫度為t0的氣體的體積為v，以足球內(nèi)氣體與充入的氣體整體為研究對(duì)象，初狀態(tài)：p1p0，v1v0v，t1t0末狀態(tài)：p23p0，v2v0，t22t0根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：v0.5v0。(2)因?yàn)闅怏w內(nèi)能u與溫度的關(guān)系為ukt所以打氣過(guò)程內(nèi)能變化：uk(2t0t0)kt0由熱力學(xué)第一定律得：uw(q)

17、解得打氣筒對(duì)氣體做的功：wqkt0。氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用問(wèn)題的處理方法(1)氣體實(shí)驗(yàn)定律的研究對(duì)象是一定質(zhì)量的理想氣體。(2)解決具體問(wèn)題時(shí)，分清氣體的變化過(guò)程是求解問(wèn)題的關(guān)鍵，根據(jù)不同的變化，找出相關(guān)的氣體狀態(tài)參量，利用相關(guān)規(guī)律解決。(3)對(duì)理想氣體，只要體積變化，外界對(duì)氣體(或氣體對(duì)外界)做功wpv；只要溫度發(fā)生變化，其內(nèi)能就發(fā)生變化。(4)結(jié)合熱力學(xué)第一定律uwq求解問(wèn)題。變式31一定質(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(guò)程的pv圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)c時(shí)的溫度為300 k。則：(1)該氣體在狀態(tài)a、b時(shí)的溫度分別為多少？(2)該氣體從狀

18、態(tài)a到狀態(tài)b是吸熱還是放熱？請(qǐng)說(shuō)明理由。答案(1)ta450 k(或ta177 )tb300 k(或tb27 )(2)放熱，理由見(jiàn)解析解析(1)b到c過(guò)程，由理想氣體狀態(tài)方程知解得tbtc300 k(或tb27 )。又a到b為等容過(guò)程，有解得ta450 k(或ta177 )。(2)根據(jù)題圖可知，從a到b氣體體積不變，故外界對(duì)氣體做功w0由tatb可知，內(nèi)能變化u0根據(jù)熱力學(xué)第一定律uwq，得qta，即氣體的溫度一直升高，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能一直增加，a正確；由于從a到b的過(guò)程中氣體的體積增大，所以氣體一直對(duì)外做功，b正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從a到b的過(guò)程中，氣體一直

19、從外界吸熱，c正確；氣體吸收的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分對(duì)外做功，d錯(cuò)誤。3(2017全國(guó)卷節(jié)選)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是()a在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加b在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功c在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量d在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量答案ac解析ab過(guò)程是等容變化，ab過(guò)程壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，a正確。而由于體積不變，氣體對(duì)外界不做功，b錯(cuò)誤。ca過(guò)程是等壓變化，體積減小，外界對(duì)氣體做功。體積減小過(guò)程中，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體要放出熱量，d錯(cuò)誤

20、。bc過(guò)程是等溫變化，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，則需要吸收熱量，c正確。4(2017江蘇高考)(多選)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)過(guò)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其vt圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()aab的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功bab的過(guò)程中，氣體放出熱量cbc的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變dabc的過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加答案bc解析ab過(guò)程是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律知，氣體要放出熱量，a錯(cuò)誤，b正確。bc過(guò)程中，是一個(gè)常數(shù)，為等壓變化，c正確。abc整個(gè)過(guò)程，溫度降低，氣體內(nèi)能減少，d錯(cuò)誤。5(2019江蘇高考)如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷ab的等壓過(guò)程

21、，bc的絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換)，其中bc過(guò)程中內(nèi)能減少900 j。求abc過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功。答案1500 j解析ab過(guò)程，外界對(duì)氣體做的功w1p(vbva)bc過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，外界對(duì)氣體做的功w2u則abc過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功w(w1w2)代入數(shù)據(jù)得w1500 j。6(2018江蘇高考)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)a時(shí)壓強(qiáng)為2.0105 pa，經(jīng)歷abca的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中對(duì)外界放出61.4 j熱量。求該氣體在ab過(guò)程中對(duì)外界所做的功。答案138.6 j解析整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功wwabwca，且wcapa(vcva)，由熱力學(xué)第一定律uqw，以及u0，得wab(qwca)，代入數(shù)據(jù)得wab138.6 j，即氣體對(duì)外界做的功為138.6 j。7(2018全國(guó)卷)如圖，一豎直放置的汽缸上端開(kāi)口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為h；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為s，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它