基礎(chǔ)課3熱力學(xué)定律與能量守恒定律

1、小學(xué)英語、英語課件、英語教案、小學(xué)英語試題、英語導(dǎo)學(xué)案、英語單詞短語基礎(chǔ)課3熱力學(xué)定律與能量守恒定律課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練I卷化訓(xùn)練,技能提高一、選擇題（以下每小題均為多項(xiàng)選擇題）1 .下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說法中正確的是 （）A.所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能真的發(fā)生8. 一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(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)的宏觀過程有一定的方向性解析 符合能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二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可逆的，選項(xiàng)B正確；機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)

2、能，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可逆的，選項(xiàng) D錯(cuò)誤；熱運(yùn)動(dòng)的宏觀 過程有一定的方向性，選項(xiàng) E正確。答案 BCE2 .下列對(duì)熱學(xué)相關(guān)知識(shí)的判斷中正確的是（）A.對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增大B.物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)的每個(gè)分子的速率都將增大C.對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)、體積都增大時(shí)，其內(nèi)能一定增大D.功轉(zhuǎn)化為熱的實(shí)際宏觀過程是不可逆過程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)能變化由做功和熱傳遞共同決定， A錯(cuò)誤；溫度升高，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；理

3、想氣體壓強(qiáng)和體積增大， 溫度一定增大，內(nèi)能一定增大，C正確；一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都是不 可逆的，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)逐漸降低，可利用的能量在逐漸減少，故要節(jié)約能源，E正確。答案 CDE3關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法中正確的是()A.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B.物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少C.物體體積改變，內(nèi)能可能不變D.不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.質(zhì)量相同的0 C的水的內(nèi)能比0 C的冰的內(nèi)能大解析 物體吸收熱量，若同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能減少，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少

4、，選項(xiàng) B 正確；物體體積改變，例如理想氣體體積改變，只要溫度不變，其內(nèi)能不變，選項(xiàng) C 正確；可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，但是?huì)引起其他變化， 選項(xiàng) D 錯(cuò)誤； 0 的水變成 0 的冰需要放出熱量， 故質(zhì)量相同的 0 的水的內(nèi)能比0 的冰的內(nèi)能大，選項(xiàng) E 正確。答案 BCE4夏天，小明同學(xué)把自行車輪胎上的氣門芯拔出的時(shí)候，會(huì)覺得從輪胎里噴出的氣體涼，如果把輪胎里的氣體視為理想氣體，則關(guān)于氣體噴出的過程，下列說法正確的是()A.氣體的內(nèi)能減少B.氣體的內(nèi)能不變C.氣體來不及與外界發(fā)生熱交換，對(duì)外做功，溫度降低D.氣體膨脹時(shí)，熱量散得太快，使氣體溫度降低了E.氣體分子的平均動(dòng)能減小

5、解析 氣體噴出時(shí)，來不及與外界交換熱量，發(fā)生絕熱膨脹，Q=0,對(duì)外做功，熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為 W=AU,內(nèi)能減少，溫度降低，溫度是分子 平均動(dòng)能的標(biāo)志，則 A 、 C、 E 正確。答案 ACE5. (2017河南、河北、山西聯(lián)考)下列說法正確的是()A.分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減小，斥力增大B.當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大分子勢能增大C. 一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，一定從外界吸收熱量D. 一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，一定向外界放出熱量E.嫡的大小可以反映物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無序程度解析 分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的作

6、用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大分子勢能增大，選項(xiàng) B 正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，溫度不變，內(nèi)能不變，對(duì)外做功，一定從外界吸收熱量，選項(xiàng) C 正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，對(duì)外做功，根據(jù)蓋 呂薩克定律，等壓膨脹，溫度一定升高，內(nèi)能增大，一定吸收熱量，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤；熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度，其大小可以反映物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無序程度，選項(xiàng) E 正確。答案 BCE6下列有關(guān)熱學(xué)的說法中正確的是（）A 氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能一定減小B.氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大C.隨著科技的進(jìn)步，物體的溫度可以降低到300 CD.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體E.對(duì)物體

7、做功，物體的內(nèi)能可能減小解析 由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，其內(nèi)能不一定減小，溫度不一定降低，故分子平均動(dòng)能不一定減小，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，選項(xiàng) B 正確；根據(jù)熱力學(xué)第三定律可知， 絕對(duì)零度 （ 273 ）是不可能達(dá)到的， 所以 300 是不可能達(dá)到的，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；在一定的條件下，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，選項(xiàng)D 正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，對(duì)物體做功的同時(shí)，若物體向外界放出熱量，其內(nèi)能可能減小，選項(xiàng)E 正確。答案 BDE7在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下， 1 g 水在沸騰時(shí)吸收了 2 260 J 的熱量后變成同溫度的水蒸氣，對(duì)外做了

8、 170 J的功。已知阿伏加德羅常數(shù)Na=6.0X 1023 mo1,水的摩爾質(zhì)量M=18 g/mol。下列說法中正確的是（）A 分子間的平均距離增大小學(xué)英語、英語課件、英語教案、小學(xué)英語試題、英語導(dǎo)學(xué)案、英語單詞短語小學(xué)英語、英語課件、英語教案、小學(xué)英語試題、英語導(dǎo)學(xué)案、英語單詞短語B.水分子的熱運(yùn)動(dòng)變得更劇烈了C.水分子總勢能的變化量為2 090 JD.在整個(gè)過程中能量是不守恒的E. 1 g水所含的分子數(shù)為3.3X 1022個(gè)解析 液體變成氣體后，分子間的平均距離增大了，選項(xiàng) A正確；溫度是分 子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，由于兩種狀態(tài)下的溫度是相同的，故兩種狀態(tài)下 水分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度是相同

9、的，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；水發(fā)生等溫變化，分子平 均動(dòng)能不變，因水分子總數(shù)不變，分子的總動(dòng)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律 AU = Q+W,可得水的內(nèi)能的變化量 AU = 2 260 J- 170 J= 2 090 J,即水的內(nèi) 能增大2 090 J,則水分子的總勢能增大了 2 090 J,選項(xiàng)C正確；在整個(gè)過程中能量是守恒的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；1 g水所含的分子數(shù)為n = mNA = X6.0Xl023 M 18= 3.3X 1022（個(gè)），選項(xiàng)E正確。答案 ACE二、非選擇題8 .如圖1所示，為測量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)裝置，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶內(nèi)， 燒瓶通過細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的 U形管連接，最初豎直

10、放置的U形 管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為800 mL;現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶 中注入200 mL的水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為 25 cm,不計(jì)玻璃管中 氣體的體積，環(huán)境溫度不變。求 a ft 注射露0 C）燃瓶圖1（1）大氣壓強(qiáng)P0（用“cmH4故壓強(qiáng)單位）；（2）此過程中外界對(duì)燒瓶內(nèi)的氣體 （填“做正功”、“做負(fù)功”、“不 做功”），氣體將（K “吸熱”或“放熱”）。解析（1）設(shè)大氣壓強(qiáng)為P0初狀態(tài)：p1 = p。，Vi = 800 mL注入水后：p2=p0+p, V2 = 600 mL由玻意耳定律得：piVl = p2 V2解得：p0=75 cmHg。(2)氣體體積減小，外界

11、對(duì)氣體做正功，溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，由熱力 學(xué)第一定律知，應(yīng)對(duì)外放熱。答案 (1)75 cmHg (2)做正功 放熱9 . 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(duì) 外做功120 J,試問：(1)這些氣體的內(nèi)能怎樣發(fā)生變化？變化了多少？(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J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)第一定律可得 AU = W+ Q= 120 J+280 J= 160 J,氣體 的內(nèi)能增加了 160 Jo(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

12、應(yīng)減少，其減少量應(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)減少160 J,即 3'=-160 J,又Q'= 240 J,根 據(jù)熱力學(xué)第一定律得：AU'= W+ Q',所以 W'= AU'Q'=160 J- (-240 J) =80 J,即外界對(duì)氣體做功80 Jo答案 增加160 J (2)外界對(duì)氣體做功 80 J10 .(2016山西忻州一中等四校聯(lián)考)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p-V圖象如圖2所示。已知該氣體在狀 態(tài)A時(shí)的溫度為27 C。 p我 X I。&q

13、uot;也) 為-個(gè)2匹燈I -0 I 3 3 x lirinr1)圖2(1)求該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？ 解析(1)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B做等容變化，由查理定律有 翳TB，解得 Tb = 200 K,即 tB= 73 C ;氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C做等壓變化，由蓋-呂薩克定律有 TB=TC,解得Tc = 300 K,即 tc = 27 C。(2)因?yàn)闋顟B(tài)A和狀態(tài)C溫度相等，且理想氣體的內(nèi)能是所有分子的動(dòng)能之和， 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以在這個(gè)過程中AU = 0,由熱力學(xué)第一定律AU = Q + W得Q= W。在整個(gè)過程中

14、，氣體在B到C過程對(duì)外做功，故W= PbAV= 200 Jo即Q= W= 200 J,是正值，所以氣體從狀態(tài) A到狀態(tài)C過程中是吸熱，吸 收的熱量Q = 200 Jo答案 (1) 73 C 27 c (2)吸收熱量 200 J11. (2017濰坊模擬)如圖3所示在絕熱汽缸內(nèi)，有一絕熱輕活塞封閉一定質(zhì)量 的氣體，開始時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為 27 C,封閉氣柱長9 cm,活塞橫截面積S =50 cm2?，F(xiàn)通過汽缸底部電阻絲給氣體加熱一段時(shí)間，此過程中氣體吸熱 22 J,穩(wěn)定后氣體溫度變?yōu)?27 Co已知大氣壓強(qiáng)等于105 Pa,求：圖3小學(xué)英語、英語課件、英語教案、/J學(xué)英語試題、英語導(dǎo)學(xué)案、英語單詞短語加熱后活塞到汽缸底端的距離；(2)此過程中氣體內(nèi)能改變了多少。解析(1)取被封閉的氣體為研究的對(duì)象，開始時(shí)氣體的體積為