第6章-章末分層突破

1、章末分層突破自我校對QW不可制成的方向克勞修斯開爾文小于不可制成的增加熱力學(xué)第一定律與能量守恒熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱學(xué)中的具體表現(xiàn)形式它給出了做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等價的熱力學(xué)第一定律揭示了內(nèi)能的增量(U)與外界對物體做的功(W)和物體從外界吸收的熱量(Q)之間的關(guān)系，即UWQ，正確理解公式的意義及符號的含義是解決本類問題的關(guān)鍵(1)外界對物體做功，W0；物體對外界做功，W0；(2)物體從外界吸熱，Q0；物體向外界放熱，Q0；(3)U0，物體的內(nèi)能增加；U0，物體的內(nèi)能減少解題思路：分析題干，確定改變內(nèi)能的方式(W、Q)判斷W、Q的符號代入公式UWQ得出結(jié)論注意的問題(1)只

2、有絕熱過程時Q0，UW，用做功可判斷內(nèi)能的變化(2)只有在氣體體積不變時，W0，UQ，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U0，W和Q不一定等于零，而是WQ0，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考慮(4)對于氣體，做功W的正負(fù)一般要看體積變化，氣體體積縮小，W0；氣體體積增加，W0.如圖51所示的圓柱形容器內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的氣體，已知容器橫截面積為S.活塞重為G，大氣壓強為p0.若活塞固定，密封氣體溫度升高1 ，需吸收的熱量為Q1；若活塞不固定，且可無摩擦滑動，仍使密封氣體溫度升高1 ，需吸收的熱量為Q2.圖51問Q1和Q2哪個大些？氣體在定容下

3、的比熱容與在定壓下的比熱容為什么會不同？ 【導(dǎo)學(xué)號：30110069】【解析】設(shè)密閉氣體溫度升高1 C，內(nèi)能的增量為U，則有UQ1UQ2W因氣體體積膨脹，W0，故Q1Q2由此可見，質(zhì)量相等的同種氣體，在定容和定壓兩種不同情況下，盡管溫度變化相同，但吸收的熱量不同，所以同種氣體在定容下的比熱容與在定壓下的比熱容是不同的【答案】Q1Q2見解析應(yīng)用熱力學(xué)定律和能量守恒時的步驟(1)認(rèn)清有多少種形式的能(例如動能、勢能、內(nèi)能、電能、化學(xué)能、光能等)在相互轉(zhuǎn)化(2)分別寫出減少的能量E減和增加的能量E增的表達式(3)列出能量守恒方程：E減E增熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用1.熱力學(xué)第二定律的兩種表述(1)按照熱

4、傳遞的方向性表述為：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體這是熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述(2)按照機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述為：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響這是熱力學(xué)第二定律的開爾文表述2熱力學(xué)第二定律的微觀意義 (1)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(2)用熵來表示熱力學(xué)第二定律：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小3分析問題的方法(1)熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)是對宏觀自然過程進行方向的說明(2)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(3)對熱力學(xué)第二定律的各種表述都是等效的關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是

5、()A為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞熱量B對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加C可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體E功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程【解析】改變內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞兩種，所以為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞熱量，選項A正確；對物體做功的同時向外界放熱，則物體的內(nèi)能可能不變或減小，選項B錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在對外界有影響的前提下，可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，選項C正確；在有外界做功的條件下，可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，選項D錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，選項E正確【答案】AC

6、E能源對環(huán)境的影響1.二氧化碳的排放與溫室效應(yīng)大量燃燒石油、煤炭、天然氣等，產(chǎn)生的CO2氣體，增大了大氣中CO2的含量，由于二氧化碳對長波的輻射有強烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽光的熱輻射進來，不讓室內(nèi)長波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應(yīng)叫“溫室效應(yīng)”溫室效應(yīng)使兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化2酸雨的成因、危害及防止(1)成因：大氣中酸性污染物質(zhì)，如二氧化硫、氮氧化物等，在降水過程中溶入雨水，使其成為酸雨，煤炭中含有較多的硫，燃燒時產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)(2)危害：酸雨影響人的健康，危害生態(tài)系統(tǒng)，使土壤酸化和貧瘠，腐蝕建筑和藝術(shù)品等(3)

7、防止：健全法規(guī)，強化管理，控制排放發(fā)展清潔煤技術(shù)，減少燃燒過程中SO2的排放通過改造發(fā)動機，安裝汽車尾氣凈化裝置，用無鉛汽油代替含鉛汽油等手段，控制汽車尾氣排放二氧化碳對長波輻射有強烈的吸收作用，行星表面發(fā)出的長波輻射到大氣以后被二氧化碳截獲，最后使大氣升溫，大氣中的二氧化碳像暖房的玻璃一樣，只準(zhǔn)太陽的輻射進來，卻不讓室內(nèi)的長波熱輻射出去，大氣中的二氧化碳的這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)這是目前科學(xué)界對地球氣候變暖進行分析的一種觀點，根據(jù)這種觀點，以下說法成立的是()A在地球形成的早期，火山活動頻繁，排出大量的二氧化碳，當(dāng)時地球的氣溫很高 B經(jīng)過漫長的年代，地殼的巖石和氣體二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致二氧化

8、碳減少，地球上出現(xiàn)了生命C由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在升高D現(xiàn)在地球正在變暖的原因是工業(yè)用電和生活用電的急劇增加，使電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E由于人口劇增，呼出的二氧化碳增多【解析】地球形成的早期，地殼不如現(xiàn)在牢固，地球不如現(xiàn)在穩(wěn)定，火山活動頻繁，符合地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律. 由于火山的噴發(fā)，排出大量的二氧化碳，這是必然的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致當(dāng)時地球的氣溫很高地球上的巖石由于多種原因，其中包括巖石中的礦物成分與水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使巖石進一步分化，最后形成土壤，二氧化碳減少，形成了適合生命生存的條件. 由于工業(yè)的發(fā)展和人類的活動，大量地使用常規(guī)

9、能源，導(dǎo)致二氧化碳在空氣中的含量增大，地球上的氣溫正在升高. 生活用電和工業(yè)用電是電能和其他形式的能的轉(zhuǎn)變，會產(chǎn)生熱故E錯誤，其他四個選項都很正確，但就溫室效應(yīng)這一觀點而言，A、B、C較準(zhǔn)確【答案】ABC1.一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖52所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是()圖52A氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中

10、氣體對外界做的功【解析】由ac的延長線過原點O知，直線Oca為一條等容線，氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等，選項A正確；理想氣體的內(nèi)能由其溫度決定，故在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時的內(nèi)能，選項B正確；過程cd是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知，氣體對外放出的熱量等于外界對氣體做的功，選項C錯誤；過程da氣體內(nèi)能增大，從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，選項D錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程知：C，即paVaCTa，pbVbCTb，pcVcCTc，pdVdCTd.設(shè)過程bc中壓強為p0pbpc，過程da中壓強為p0pdpa.由外界對氣體做功WpV知，過程bc中外界對氣體做的功Wbcp0(VbVc

11、)C(TbTc)，過程da中氣體對外界做的功Wdap0(VaVd)C(TaTd)，TaTb，TcTd，故WbcWda，選項E正確【答案】ABE2.一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p T圖象如圖53所示下列判斷正確的是()圖53A過程ab中氣體一定吸熱B過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱Da、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小Eb和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同【解析】由pT圖象可知過程ab是等容變化，溫度升高，內(nèi)能增加，體積不變，由熱力學(xué)第一定律可知過程ab一定吸熱，選項

12、A正確；過程bc溫度不變，即內(nèi)能不變，由于過程bc體積增大，所以氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸收熱量，選項B錯誤；過程ca壓強不變，溫度降低，內(nèi)能減少，體積減小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，放出的熱量一定大于外界對氣體做的功，選項C錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，由pT圖象可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則平均動能最小，選項D正確；b、c兩狀態(tài)溫度相等，分子平均動能相等，由于壓強不相等，所以單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，選項E正確【答案】ADE3用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖54所示，充氣袋四周被擠壓時，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體(

13、)圖54A內(nèi)能增大B壓強減小C壓強增大 D對外界作負(fù)功E對外界做正功【解析】實際氣體在溫度不太低、壓強不太大時可看作理想氣體充氣袋被擠壓，氣體體積減小，外界對氣體做正功，則W0，即氣體對外界做負(fù)功，由于袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，即Q0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ知，內(nèi)能增大，溫度升高；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C可判斷壓強一定增大，選項A、C、D正確【答案】ACD4某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的，且車胎體積增大若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么_對_做功，胎內(nèi)氣體內(nèi)能_【解析】中午，車胎內(nèi)氣體溫度升高，內(nèi)能增大，車胎體積增大，氣體對外做功【答案】胎內(nèi)氣體外界增大5如圖55所示，

14、一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則它們的大小關(guān)系為_圖55【解析】由理想氣體狀態(tài)方程可知，即，得TcTb，則氣體在b、c狀態(tài)內(nèi)能相等，因a到b和a到c的U相同；而a到c過程中氣體體積不變，W0，a到b過程中氣體膨脹對外做功，W0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：UQW可知a到b的吸熱Qab大于a到c的吸熱Qac，即QabQac.選項C正確【答案】TcTbQabQac6如圖56所示，為一氣缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的氣體的pV圖線，當(dāng)該系統(tǒng)從狀態(tài)a沿過程acb到達狀態(tài)b時，有335 J的熱量傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)對外界做功126 J，假設(shè)沿adb過程，系統(tǒng)對外做功42 J，則有_J熱量傳入系統(tǒng)，若系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線過程返回