2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題11.3熱力學(xué)定律與能量守恒定律教學(xué)案

1、專題 11.3 熱力學(xué)定律與能量守恒定律考情解讀1. 知道改變內(nèi)能的兩種方式，理解熱力學(xué)第一定律2. 知道與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過(guò)程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律、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：U= Q+ W(3) U=Q+W中正、負(fù)號(hào)法則：理恵義X、WQU+外界對(duì)物體做功物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加一物體對(duì)外界做功物體放出熱量?jī)?nèi)能減少二、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)憑空消失，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)

2、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。3 .第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，它違背了能量守恒定律。知識(shí)點(diǎn)三、熱力學(xué)第二定律1 熱力學(xué)第二定律的兩種表述(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?；?表述為“第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制成的”。2 .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。3 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。4 第二類(lèi)

3、永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因是違背了熱力學(xué)第二定律。高頻考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律例 1 (多選)下列說(shuō)法中正確的是()A.盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，但熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%而制冷機(jī)卻可以使溫度降到熱力學(xué)零度B. 雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是液體表面張力的作用導(dǎo)致的C. 氣體溫度每升高 1 K 所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)D. 空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣壓強(qiáng)的比值E. 懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯解析：熱力學(xué)零度只能接近而不能達(dá)到，A錯(cuò)誤；雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是液體表面張力的作用導(dǎo)致 的，B正甌 由熱力學(xué)第一走律20+

4、粛知，溫度每升高內(nèi)能增加，但既可能罡吸收熱量，也可 能是對(duì)氣體做功使氣體的內(nèi)能増皿C正確,空氣的相對(duì)濕度是指空氣中所含水藝氣的壓強(qiáng)與同溫度下的飽 和蒸汽壓的比值故D錯(cuò)誤；徽粒越大，某一瞬間撞擊它的分子數(shù)越多，受力越容易平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越不 顯著E正確 a答案： BCE【變式探究】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖2 4 CT A所示循環(huán)過(guò)程，該過(guò)程每個(gè)狀態(tài)視為平衡態(tài)。已知A態(tài)的溫度為 27C。求:pH x 10sPa)AH二二DcIDr(1)B態(tài)的溫度TB。(2) 一次循環(huán)過(guò)程氣體與外界的熱交換Q為多少？是吸熱還是放熱?0.75ViL解析： 由圖象得 3= 3 L ,TA=t+ 273 K = 300

5、KVB= 4 LA到B等壓變化，由蓋-呂薩克定律得：VAVTA=TB，代入數(shù)據(jù)解得：TB=400 K ,即t=127C(2)從A態(tài)又回到A態(tài)的過(guò)程溫度不變，所以內(nèi)能不變。A到B氣體對(duì)外做功W=pAV= 100 JC到D外界對(duì)氣體做功W2=pc V= 75 J外界對(duì)氣體做的總功W= WW=_25 J由熱力學(xué)第一定律U=VW Q解得：Q= 25 J ,Q為正，表示吸熱。答案： (1)127C(2)25 J 吸熱高頻考點(diǎn)二熱力學(xué)第二定律例 2.(多選)下列敘述和熱力學(xué)定律相關(guān)，其中正確的是()A. 第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)檫`背了能量守恒定律B. 能量耗散過(guò)程中能量不守恒C. 電冰箱的制冷系統(tǒng)能

6、夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，違背了熱力學(xué)第二定律D. 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E. 物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功解析；第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)檫`背了能量守恒定律、選項(xiàng)A正確。能量耗散過(guò)程中能量 仍然守恒只罡將能量從高度有用的形式降緇為不大可用的形式，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不 斷地ffi；水箱內(nèi)的熱量傳到外界，是利用壓縮機(jī)做功，引起了其他變化不違背熱力學(xué)第二定律選項(xiàng)C錯(cuò) 誤。能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出目然界中的宏觀過(guò)程具有方向性，選項(xiàng)D正確。物體從單一熱源 吸收的熱量可全部用于做功，引起了其他變化，選項(xiàng)E正確。答案： ADE

7、【變式探究】地球上有很多的海水，它的總質(zhì)量約為1.4X1018噸，如果這些海水的溫度23降低 0.1 C,將要放出 5.8X10 焦耳的熱量，有人曾設(shè)想利用海水放出的熱量使它完全變成機(jī)械能來(lái)解決能源危機(jī)，但這種機(jī)器是不能制成的，其原因是()A.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，而TaTc,故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，選B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能不滿足熱力學(xué)第一定律C.只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器不滿足熱力學(xué)第二定律D.上述三種原因都不正確答案 C解析 內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，如熱機(jī)，A 錯(cuò)誤；內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過(guò)程滿足熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律，B 錯(cuò)誤

8、；熱力學(xué)第二定律告訴我們：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功，而不引起其他變化，C 正確.【舉一反三】關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A. 為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量B. 對(duì)某物體做功，必定會(huì)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. 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過(guò)程是不可逆過(guò)程解折：由姑盼Q可知做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑，它們是等敷的，故A正確、B錯(cuò)気 由熱力學(xué)第二走律可知，可以從單一熱源吸收熱量，使之全部變?yōu)楣Γ珪?huì)產(chǎn)生其他影響，故C正確。由 熱力學(xué)第二走律知，熱量只是不能自發(fā)地從低溫物體

9、傳向高溫物體，則D項(xiàng)錯(cuò)。一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀 過(guò)程不可逆則E正確*答案： ACE高頻考點(diǎn)三 熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合例 3. 2016 全國(guó)甲卷 33（1）卩tdia口（多選）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、be、cd、da回到原狀 態(tài)，其p-T圖象如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O下列判斷正確的是 _。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A. 氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B. 氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C. 在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D. 在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E.在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程

10、da中氣體對(duì)外界做的功pVC解析：由理想氣體狀態(tài)方程 ；=C得，p=由圖象可知，乂，選項(xiàng) A 正確；理項(xiàng) B 正確；由熱力學(xué)第一定律 U= 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，則吸收的熱量大于對(duì)外做的功，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤；be過(guò)程和da過(guò)程互逆，則做功相同，選項(xiàng) E 正確。答案： ABE【舉一反三】我國(guó)“蛟龍”號(hào)深海探測(cè)船載人下潛超過(guò)七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄.在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測(cè)到990 m 深處的海水溫度為 280 K.某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來(lái)研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化如圖2 所示，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞

11、的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度To= 300 K，壓強(qiáng)po= 1 atm，封閉氣體的體積V0=3 m3.如果將該汽缸下潛至 990 m 深處，此過(guò)程中封閉氣體可視為理想氣體.圖 21求 990 m 深處封閉氣體的體積（1 atm 相當(dāng)于 10 m 深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）.2下潛過(guò)程中封閉氣體 _（填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量 _ （填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功. 答案2.8X10-m3放熱大于解析當(dāng)汽缸下潛至990 m深處時(shí)，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為宀溫度為廠體積為V,由題意可知7?=l00atm根擄理想氣體狀態(tài)方程得pV_pV7b_7代入數(shù)據(jù)得2 8x10-=解析略【變式探究】

12、如圖 3 所示，一粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U 形管豎直放置，右端與大氣相通，左端圭寸閉氣柱長(zhǎng)l1= 20 cm（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高.現(xiàn)將右端與一低壓艙（未畫(huà)出）接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h= 10 cm.（環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0= 75 emHg）圖 3（1）求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)（用“ emHg 做單位）.(2)此過(guò)程中左管內(nèi)的氣體對(duì)外界(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)，氣體將(填“吸熱”或“放熱” ).答案(1)50 cmHg (2)做正功吸熱解析(1)設(shè) U 形管橫截面積為S,右端與大氣相通時(shí)，左管中封閉氣體的壓強(qiáng)為pi,右端與一低壓艙接通后

13、,左管中封閉氣體的壓強(qiáng)為皿 氣柱長(zhǎng)度為虬穩(wěn)走后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為P左管中封閉氣體發(fā)生等 溫變化，根據(jù)玻竜耳定律得卩曲二龍眄衛(wèi)1=MP2=m+p西=於由幾何關(guān)系得h= -11)麻立式，代入數(shù)據(jù)得P=50 cmHg(2)左管內(nèi)氣體膨脹，氣體對(duì)外界做正功，溫度不變，U= 0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Qi+W且W0,氣體將吸熱.【舉一反三】如圖 4 所示，厚度和質(zhì)量不計(jì)、橫截面積為S= 10 cm2的絕熱汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸內(nèi)有一絕熱的“ T”形活塞固定在桌面上，活塞與汽缸封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開(kāi)始時(shí)，氣體的溫度為T(mén)o= 300 K,壓強(qiáng)為p= 0.5x105Pa，活塞與汽缸底的距離為h=10 c

14、m ,活塞可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為p0= 1.0 x105Pa.求：(1) 此時(shí)桌面對(duì)汽缸的作用力FN；(2) 現(xiàn)通過(guò)電熱絲給氣體緩慢加熱到T,此過(guò)程中氣體吸收熱量為Q= 7 J ,內(nèi)能增加了 U=5J，整過(guò)程活塞都在汽缸內(nèi)，求T的值.答案 (1)50 N (2)720 K解析(1)對(duì)汽缸受力分析，由平衡條件有FN+pg poS,得FN=(p0p)S= 50 N.(2)設(shè)溫度升高至T時(shí)，活塞與汽缸底的距離為H,則氣體對(duì)外界做功W=p。V=pS(Hh),由熱力學(xué)第一定律得 U Q- W解得 H= 12 cm氣體溫度從To升高到T的過(guò)程，由理想氣體狀態(tài)方程，得pSh poSH To

15、T.解得T=p0= 720 K.真題感悟1.【2016 -全國(guó)卷I】【物理選修 3-3】(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是 _ .A. 氣體吸熱后溫度一定升高B. 對(duì)氣體做功可以改變其內(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. 如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡【答案】BDE【解析】氣體吸熱，若同時(shí)對(duì)外做功，則溫度一可能降低，故人錯(cuò)誤；改變氣體的內(nèi) 能的方式有兩種：做功和熱傳遞，故E正確$理想氣體等壓膨脹過(guò)程是吸熱過(guò)程，故C錯(cuò)誤根據(jù)熱力學(xué) 第二走律熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故D正

16、確；如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三 個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也一定達(dá)到熱平衝，否則就不會(huì)與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡， 故E正確+2 .【2016 全國(guó)卷H】【物理選修 3-3】(1) 一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、be、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖像如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O下列判斷正確的是 _.圖 1-A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等和CD的過(guò)程中，氣體吸收的熱量分別為20 J 和 12 J .求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的B.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C. 在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D. 在過(guò)

17、程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E.在過(guò)程be中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功pVC【答案】ABE【解析】由T=C得P=V T(C為常量)，因?qū)蔷€ae的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)Q即p=kT,故體積V不變，即“ =V，選項(xiàng) A 正確；一定量的理想氣體的內(nèi)能由溫度T決定，而TaT=，故呂巳，選項(xiàng) B 正確；ed過(guò)程為等溫加壓過(guò)程，外界對(duì)系統(tǒng)做正功，但系統(tǒng)內(nèi)能不 變，故系統(tǒng)要對(duì)外放熱，放出熱量Q= WK選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；da過(guò)程為等壓升溫過(guò)程，體積增加，對(duì)外界做功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，故系統(tǒng)要從外界吸熱，且吸收熱量Q= W外+AE內(nèi)W外，選項(xiàng) DVW錯(cuò)誤；be過(guò)程為等壓降溫過(guò)程，由

18、T=.可知，氣體體積會(huì)減小，W=pAV= CATbe；同理daTiT2過(guò)程中，W=pAV=CATda，因?yàn)?IATbe| = |ATda|，故 I vy = |W|，選項(xiàng) E 正確.3. 2016 -全國(guó)卷川】【物理選修 3-3】(1)_關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是.A. 質(zhì)量和溫度都相同的氣體，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. 定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E. 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【答案】( (D CDE【解析】溫度相同，分子平均動(dòng)能相同，若摩爾質(zhì)童不同，則相同質(zhì)量的氣體有 不同的分子如

19、分子總動(dòng)直環(huán)同，假若都是理想氣體因?yàn)橹豢紤]分子動(dòng)箒 所以內(nèi)能不同A錯(cuò)誤夕氣 體內(nèi)能取決于氣體分子的平均動(dòng)能和分子勢(shì)怠而與宏觀上整體的動(dòng)能無(wú)關(guān)小錯(cuò)誤,若外界對(duì)氣休做的功 等于氣體向外界放出的熱規(guī)J氣體的內(nèi)能不變，c正確夕理想氣體的內(nèi)能取;肝氣體分子的平均動(dòng)能，而分 子平均動(dòng)能取決于溫度，D正確；理想氣體等壓膨脹過(guò)程中M定，塔加，由可知丁升高，故內(nèi) 能增加，E正確.4. 2016 江蘇卷】A.選修 3-3】【解析】A.由熱力學(xué)第一定律U二W Q可知，物體放熱，Q 0，但是W未知，則 Z(3)如圖甲所示，在 2 B 和D- A的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為4 J 和 20 J.在 4 C 功.A.

20、（3）【答案】8 J【解析】完成一次循環(huán)氣體內(nèi)能不變，則U= 0,吸收的熱量Q=（20 + 12-4 20） J =8 J，由熱力學(xué)第一定律 U=Q+ W得，W= 8 J，氣體對(duì)外做功 8 J.5.（2016 海南單科 15）（多選）一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過(guò)程 1 或者過(guò)程 2到狀態(tài)N,其p V圖象如圖所示。在過(guò)程 1 中，氣體始終與外界無(wú)熱量交換；在過(guò)程 2 中， 氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是_。（填正A. 氣體經(jīng)歷過(guò)程 1，其溫度降低B. 氣體經(jīng)歷過(guò)程 1，其內(nèi)能減小C. 氣體在過(guò)程 2 中一直對(duì)外放熱D. 氣體在過(guò)程 2 中一直對(duì)外做功E.

21、氣體經(jīng)歷過(guò)程 1 的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過(guò)程 2 的相同解析：氣體經(jīng)歷過(guò)程b壓強(qiáng)減小，體積變大，膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能濟(jì)卜故溫度降低，故選項(xiàng)乩B正確；氣體在過(guò)程2中，根1S理想氣體狀態(tài)方程字二則開(kāi)始時(shí)，體積不變，壓強(qiáng)減卜則溫度降低 對(duì)外放熱，然后壓強(qiáng)不變，體積變大，膨脹對(duì)外做功，則溫度升高，吸熱故選項(xiàng)G D錯(cuò)誤？無(wú)論罡經(jīng)過(guò)1過(guò)程還是2過(guò)程，初、末狀態(tài)相同故內(nèi)能改變量相同，故選項(xiàng)E正確。答案： ABE1.【2015 北京 13】3.下列說(shuō)法正確的是（）A. 物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B. 物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小C. 物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加【解析】A.由熱力學(xué)第一定律U二W Q

22、可知，物體放熱，Q 0，但是W未知，則 ZD. 物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變【答案】C不一定小于零，即內(nèi)能不一定減少， 選項(xiàng) A 錯(cuò)誤。B.對(duì)外做功W：:0，但Q未知，所以依 舊不能判定，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤。C.吸收熱量Q 0，對(duì)外做功W：0，W Q可為正或?yàn)榱慊蜇?fù)， 即內(nèi)能可能增加或不變或減小，選項(xiàng) C 正確。D.放熱Q”：0，且對(duì)外做功W 0，則:0，即內(nèi)能一定減少。選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。故選 C。2.【2015 福建 29 ( 2)】7.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由a經(jīng)過(guò)ab過(guò)程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過(guò)ac過(guò)程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為T(mén)b和Tc,在過(guò)程ab和ac中吸收

23、的熱量分別為Qb和Qc。則_。A.TbTc,QbQcB.TbTc,QbVQcC.Tb=Tc,QbQcD.Tb=Tc,QbvQc【答案】C【解析】根擔(dān)理想氣體狀態(tài)方程：町 兀代入可得T尸IV;根據(jù)熱力學(xué)第一走律At/ =+2,又Th=Tej故兩過(guò)程的也17相同從通到匚過(guò)程從 n 到b過(guò)程WV0,所以故 Q 正確。3.【2015 重慶 10 ( 1)】11.某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車(chē)胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車(chē)胎體積增大.若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么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【

24、答案】D【解析】對(duì)車(chē)胎內(nèi)的理想氣體分析知，體積增大為氣體為外做功，內(nèi)能只有動(dòng)能，而動(dòng)能的標(biāo)志為溫度，故中午溫度升高，內(nèi)能增大，故選D。4.(2015 廣東理綜 17)(多選)如圖 5 為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過(guò)程中，被封閉的空氣A.內(nèi)能增大 B.壓強(qiáng)增大C.分子間引力和斥力都減小D.所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大答案 AB解析 隔熱外筒使封閉氣體與外界無(wú)熱量交換，因金屬內(nèi)筒導(dǎo)熱，所以水溫升高時(shí)，氣體吸熱，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但不是每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)速率都增大，D 項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體體積不變，分子間距離不變，分子勢(shì)能不變，分子間引力和斥力

25、均不變，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；分子平均動(dòng)能增大，分子勢(shì)能不變，所以封閉氣體的內(nèi)能增大，A 正確；根據(jù)查理定律T=C得p增大，B正確.1.（多選） （2014 廣東卷， 17）用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖 2 所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，則袋內(nèi)氣體（）圖 2A.體積減小，內(nèi)能增大B.體積減小，壓強(qiáng)減小C.對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D.對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小解析 充氣袋被擠壓時(shí)，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，由于袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，據(jù)熱力 學(xué)第一定律判知?dú)怏w內(nèi)能增加，故擬C正融袋內(nèi)氣體溫度升高體積堿小，由方桿學(xué)=3 蜘氣體圧強(qiáng) 孌大，故玖D錯(cuò)誤。答案 AC2 .

26、（2014 重慶卷，10）（1）重慶出租車(chē)常以天然氣作為燃料，加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的 溫度隨氣溫升高的過(guò)程中，若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體（可視為理想氣體）（）A.壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小B.吸收熱量，內(nèi)能增大C. 壓強(qiáng)減小，分子平均動(dòng)能增大D. 對(duì)外做功，分子平均動(dòng)能減小(2)圖 5 為一種減震墊，上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡，每個(gè)氣泡內(nèi)充滿體積為V0，壓強(qiáng)為po的氣體，當(dāng)平板狀物品平放在氣泡上時(shí)，氣泡被壓縮。若氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體，其溫度保持不變，當(dāng)體積壓縮到V時(shí)氣泡與物品接觸面的面積為S,求此時(shí)每個(gè)氣泡內(nèi)氣體對(duì)接觸面處薄膜的壓力。(1)(多選)下列對(duì)理想氣體的理解，正確的有 _A

27、.理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型B. 只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體解析(1)由于儲(chǔ)氣罐的體積不變， 氣體做等容變化，由查理定律T=K得，氣體溫度升高壓強(qiáng)增大，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；理想氣體的內(nèi)能只有分子動(dòng)能，而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A、D 錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律U= Q+ W可知，氣體吸收熱量、內(nèi)能增大，B 項(xiàng)正確。(2)設(shè)壓力為F,壓縮后氣體壓強(qiáng)為p,由玻意耳定律，poVo=pV和F=pS解得F=poV)VS3.(2014 江蘇卷，12A)一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖6 所示。工作時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從而驅(qū)動(dòng)

28、進(jìn)氣閥門(mén)和出氣閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉。氣室先后經(jīng)歷 吸入、壓縮和排出空氣的過(guò)程，推動(dòng)出氣口處的裝置發(fā)電。氣室中的空氣可視為理想氣體。圖 6C. 一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)D. 在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律（2）壓縮過(guò)程中，兩個(gè)閥門(mén)均關(guān)閉若此過(guò)程中，氣室中的氣體與外界無(wú)熱量交換，內(nèi)能增加了 3.4X104J ,則該氣體的分子平均動(dòng)能 _ （選填“增大”、“減小”或“不變”），活塞對(duì)該氣體所做的功 _ （選填“大于”、“小于”或“等于” ）3.4X104J。（3）上述過(guò)程中，氣體剛被壓縮時(shí)的溫度為 27C，體積為 0.224 m3，壓強(qiáng)為 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。已知

29、1 mol 氣體在 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、0C時(shí)的體積為 22.4 L,阿伏加德羅常數(shù)NA= 6.02X1023mo1。計(jì)算此時(shí)氣室中氣體的分子數(shù)。（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）解析（1）理想氣休是一種理想化模型，忽略了氣休分子之間的相互作用，實(shí)際上并不存在，A對(duì)；只 有當(dāng)氣體的溫度不太低，壓強(qiáng)不太高時(shí)，實(shí)際氣體才可視為理想氣體，E錯(cuò)；一走質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi) 能只與溫度有關(guān)，與體積無(wú)關(guān)，C錯(cuò).不論在何種溫度和壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律，D對(duì)&（2）氣體被壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，由 熱力學(xué)第一定律4U= W= 3.4X10 J。（3）設(shè)氣體

30、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積為Vi,等壓過(guò)程V=VT=T氣體物質(zhì)的量 門(mén)弋，且分子數(shù) N= nN,VT解得N=VTNA代入數(shù)據(jù)得N= 5X1024個(gè)（或 N= 6X1024個(gè)）答案（1）AD（2）增大 等于（3）5X1024個(gè)（或 6X1024個(gè)）4 （多選）（2014 新課標(biāo)全國(guó)卷I,33） 一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、be、ca回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖 7 所示。下列判斷正確的是（）A. 過(guò)程ab中氣體一定吸熱B. 過(guò)程be中氣體既不吸熱也不放熱C. 過(guò)程ea中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D.a、b和e三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E.b和e兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面

31、積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解折 由可輒從的過(guò)程為等容變化過(guò)程即體積不變但溫度升高內(nèi)能増力兒所以 氣體要吸熱，選項(xiàng)A對(duì)；從 I 過(guò)程，溫度不變，內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，說(shuō)明體積増大，氣體對(duì)外做功， 內(nèi)能不變，所以葵吸熱，選項(xiàng)E錯(cuò)；從 f 過(guò)程，壓強(qiáng)不變，溫度降低，體積減少，內(nèi)能減少，所以外界 對(duì)氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項(xiàng)c錯(cuò)衣分子的平左阿能與溫度有關(guān)，因?yàn)殡U(xiǎn)6=珀所以狀態(tài)進(jìn) 分子的平均動(dòng)能最小，選項(xiàng)D正確門(mén)二人說(shuō)明兩狀態(tài)下的分子的平均速率相等，單個(gè)分子對(duì)氣壁的平均 撞擊力相等所以狀態(tài)b單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到分子撞擊的次數(shù)多，選項(xiàng)E對(duì)。答案 ADE1圖 1 為某種椅子與其升降

32、部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中（）圖 1A. 外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大B. 外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小C. 氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大D. 氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小答案 A解析 在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中，氣體體積縮小，外界對(duì)氣體做功，氣體不與外界發(fā)生熱 交換，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體內(nèi)能增大，故正確答案為A.2.下列說(shuō)法正確的是（）A .氣體的內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和B. 氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能和分子勢(shì)能也隨之改變C. 功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功

33、D. 熱量能自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體答案 A解析 吒體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能，分子間因?yàn)榉肿恿ψ饔枚哂蟹肿觿?shì)能，兩者之和為內(nèi)能， 故A正確扌溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定隨之改孌，而分子勢(shì)能 不一定改變，故日錯(cuò)誤；功可臥全部轉(zhuǎn)化為熱，根據(jù)熱力學(xué)第二走律可知，在外界的影響下熱量也可以全 部轉(zhuǎn)化為功，故C錯(cuò)誤；熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到憂縣物體，不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫 物偽 只有在外界的影響下八熱量才自胡物體傳遞到高溫物體，故D錯(cuò)罠3如圖 2 所示，固定在水平面上的汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸壁和活塞

34、絕熱性能良好，汽缸內(nèi)氣體分子間相互作用的勢(shì)能忽略不計(jì)，則以下說(shuō)法正確的是（）左右圖 2A. 使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少B. 使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大，溫度升高C. 使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小D. 使活塞向左移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小答案 B解析 使活塞向左移動(dòng)，外界對(duì)缸內(nèi)氣體做功，故W0,汽缸壁和活塞的絕熱性能良好，由熱力學(xué)第一定律： UVM- Q得，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，所以缸內(nèi)氣體溫度升高，所以汽缸內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)增大，故B 正確，A C、D 錯(cuò)誤.4.如圖 3 所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5 根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿

35、的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片. 輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng).離開(kāi)熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng).下列說(shuō)法正確的是（）iT形狀記憶合金圖 3A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量B .轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身C. 轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高D. 葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量答案 D解析 由能量守恒定律可知，A、B 錯(cuò)誤；C 選項(xiàng)是水對(duì)轉(zhuǎn)輪做功，同時(shí)水向四周放出熱量，所以水溫降低；由熱力學(xué)第二定律可知，D 正確.5如圖 6 是某噴水壺示意圖未噴水時(shí)閥門(mén)K 閉合，壓下壓桿A可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充氣；多次充氣后

36、按下按柄B打開(kāi)閥門(mén) K,水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出.儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴水過(guò)程溫度保持不變.則（）A. 充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大B. 充氣過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大C. 噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱D. 噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大答案 A解析 充汽過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增力山吒體的溫度不變，故氣體的平均動(dòng)能不變，故氣體內(nèi) 能增犬，選項(xiàng)A正覇B錯(cuò)誤；噴水過(guò)程中丿氣體對(duì)外做功，甲由于氣體溫度不變則乩=6 根據(jù)AG=W+Q可知儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體吸熱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；噴水過(guò)程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體體積増大，溫度不變，則根 據(jù)學(xué)=q常量）可知壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤$故選人6.（

37、多選）一定質(zhì)量的理想氣體分別在、T2溫度下發(fā)生等溫變化，相應(yīng)的兩條等溫線如A.溫度為T(mén)時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能比T2時(shí)大B. A到B的過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加C. A到B的過(guò)程中，氣體從外界吸收熱量D. A到B的過(guò)程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少答案 ACD圖 7 所示，T2(圖 7解析 由題團(tuán)可知，當(dāng)體積相同時(shí)，有0羽，根疇希影故A正確；對(duì)于理想氣體其內(nèi) 能僅由溫度決定，A到B的過(guò)程是等溫變化的過(guò)程，所以氣體的溫度不變，內(nèi)育環(huán)變，故B錯(cuò)誤：負(fù)到遲 的過(guò)程中，氣體的體積増犬，對(duì)外做功而內(nèi)能不垂 由熱力學(xué)第一定律：A*附+0可得，氣體一走從外 界吸收熱量，故C正確；丿到占的過(guò)程中，氣體溫度不變，則分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變，而氣體的體積増 大，分子數(shù)密度減小,，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，故D正確.所臥選擬C. D.7 若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，則在此過(guò)程中，若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中，對(duì)外界做了0.6 J 的功，則此過(guò)程中的氣泡_ （填“吸收”或“放出”）的熱量是 _ J 氣泡到達(dá)湖面后，氣泡中的氣體溫度上升，又對(duì)外界