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第69講熱力學(xué)定律與能量守恒定律目錄復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)第一定律【提升·必考題型歸納】考向熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用考點(diǎn)二熱力學(xué)第二定律【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1熱力學(xué)第二定律知識(shí)點(diǎn)2熱力學(xué)第一、第二定律的比較【提升·必考題型歸納】考向熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用考點(diǎn)三與氣體圖像的綜合應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)處理與氣體圖像的綜合問(wèn)題的思路【提升·必考題型歸納】考向與氣體圖像的綜合問(wèn)題考點(diǎn)四與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的思路【提升·必考題型歸納】考向與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題真題感悟理解和掌握熱力學(xué)第一定律和第二定律。能夠熟練處理熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律相結(jié)合的問(wèn)題。考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析(1)熱力學(xué)第一定律(2)熱力學(xué)第二定律2023年廣東卷第13題2023年天津卷第2題2023年山東卷第9題高考對(duì)熱力學(xué)定律的考查較為頻繁,題目以選擇題和計(jì)算題出現(xiàn)較多,選擇題的難度較為簡(jiǎn)單,計(jì)算題難度相對(duì)較高??键c(diǎn)一熱力學(xué)第一定律知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)第一定律1.對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解(1)做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上是等效的。(2)做功過(guò)程是系統(tǒng)與外界之間的其他形式能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。(3)熱傳遞過(guò)程是系統(tǒng)與外界之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。2.熱力學(xué)第一定律的三種特殊情況(1)若過(guò)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。(2)若過(guò)程中不做功,則W=0,Q=ΔU,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。(3)若過(guò)程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,則W+Q=0,即物體吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外做功,或外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量。3.公式ΔU=W+Q中符號(hào)法則的理解物理量WQΔU+外界對(duì)物體做功物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加-物體對(duì)外界做功物體放出熱量?jī)?nèi)能減少考向熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用1.一定量的氣體在某一過(guò)程中,外界對(duì)氣體做了8×104J的功,氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J,則下列各式中正確的是()A.W8×104J,J,B.W=8×104J,J,C.W-8×104J,J,D.W-8×104J,,2.如圖,一開(kāi)口向上的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦?,F(xiàn)用外力作用在活塞上。使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變,系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過(guò)程中()A.氣體體積逐漸減小,內(nèi)能增加 B.氣體壓強(qiáng)逐漸增大,內(nèi)能變大C.氣體壓強(qiáng)逐漸增大,吸收熱量 D.外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能不變考點(diǎn)二熱力學(xué)第二定律知識(shí)點(diǎn)1熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的含義(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性,不需要借助外界提供能量的幫助。(2)“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(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?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響,如吸熱、放熱、做功等。在產(chǎn)生其他影響的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,如氣體的等溫膨脹過(guò)程。2.熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述,都揭示了大量分子參與的宏觀過(guò)程的方向性,進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性。知識(shí)點(diǎn)2熱力學(xué)第一、第二定律的比較1.熱力學(xué)第一、第二定律的比較熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律定律揭示的問(wèn)題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)系自然界中出現(xiàn)的宏觀過(guò)程是有方向性的機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化當(dāng)摩擦力做功時(shí),機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能不可能在不引起其他變化的情況下完全變成機(jī)械能熱量的傳遞熱量可以從高溫物體自發(fā)傳向低溫物體說(shuō)明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體兩定律的關(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(lèi)永動(dòng)機(jī)的比較第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)第二類(lèi)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)器從單一熱源吸收熱量,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)第二定律考向熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用1.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說(shuō)法正確的是()A.所有符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能發(fā)生B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,在不產(chǎn)生其他影響的情況下,內(nèi)能無(wú)法全部用來(lái)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(guò)程有一定的方向性2.如圖所示,為電冰箱的工作原理示意圖;壓縮機(jī)工作時(shí),強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán),在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化,放出熱量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是()A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸.電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律D.電冰箱除了將熱量從低溫?zé)釒?kù)傳到高溫?zé)釒?kù)外,工作過(guò)程中所產(chǎn)生的其他一切影響,無(wú)論用任何辦法都不可能加以消除考點(diǎn)三與氣體圖像的綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)處理與氣體圖像的綜合問(wèn)題的思路處理熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合問(wèn)題的思路:(1)根據(jù)氣體圖像的特點(diǎn)判斷氣體的溫度、體積的變化情況,從而判斷氣體與外界的吸、放熱關(guān)系及做功關(guān)系。(2)在p-V圖像中,圖線與V軸圍成的面積表示氣體對(duì)外界或外界對(duì)氣體做的功。(3)結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷有關(guān)問(wèn)題??枷蚺c氣體圖像的綜合問(wèn)題1.如圖所示p—V圖中,一定質(zhì)量的理想氣體在a→b→c的過(guò)程中吸收熱量500J,已知a狀態(tài)氣體溫度為27℃。則下列說(shuō)法不正確的是()

A.氣體在a→b→c過(guò)程中內(nèi)能增加了100JB.氣體在c→a過(guò)程中放出熱量600JC.氣體在c狀態(tài)時(shí)的溫度為400KD.氣體在c→a過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個(gè)數(shù)變少2.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài)變化過(guò)程回到原狀態(tài),已知?dú)怏w在b、d狀態(tài)時(shí)的溫度相等。則該氣體()

A.在a狀態(tài)時(shí)的內(nèi)能大于在c狀態(tài)時(shí)的內(nèi)能B.在b狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)碰撞器壁單位面積的分子數(shù)多于d狀態(tài)時(shí)C.在bc過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功大于在da過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功D.一次循環(huán)過(guò)程中吸收的熱量大于放出的熱量考點(diǎn)四與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的思路求解熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的思路:考向與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題1.如圖1所示,上端開(kāi)口的導(dǎo)熱汽缸放置在水平面上,質(zhì)量為m、橫截面積為s的活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí),活塞靜止的位置與汽缸底部距離為h,離缸口的距離為0.5h。已知重力加速度為g,活塞厚度及活塞與汽缸壁之間的摩擦不計(jì),大氣壓強(qiáng)為。(1)若緩慢升高環(huán)境溫度,使活塞剛好上移到氣缸口,求此時(shí)的環(huán)境溫度;(2)若先在缸內(nèi)壁緊貼活塞上表面固定一小卡環(huán)(與活塞接觸但沒(méi)有作用力),如圖2所示,再緩慢升高環(huán)境溫度到,求升溫后卡環(huán)對(duì)活塞的壓力大??;(3)上問(wèn)中的升溫過(guò)程相對(duì)于(1)問(wèn)中的升溫過(guò)程,氣體少吸收的熱量為多少?

2.在小球時(shí)代,可以用熱水浸泡將踩癟后的乒乓球恢復(fù)。如圖,已知乒乓球?qū)嵝阅芰己茫旰脮r(shí)內(nèi)部氣壓為大氣壓強(qiáng),踩癟后體積變?yōu)樵w積的80%,外界溫度恒為,把乒乓球全部浸入熱水里,當(dāng)球內(nèi)氣壓大于等于時(shí),乒乓球就剛好開(kāi)始恢復(fù),已知球內(nèi)氣體內(nèi)能始終只與溫度成正比,踩癟后球內(nèi)氣體內(nèi)能為E;(1)求乒乓球被踩癟但沒(méi)有破裂時(shí)的內(nèi)部壓強(qiáng);(2)求要使乒乓球剛好開(kāi)始恢復(fù),熱水溫度至少要多少K;(3)若熱水為即為(2)問(wèn)最小值,乒乓球從放入熱水直到恢復(fù)形變時(shí)總共吸熱為Q,則恢復(fù)形變過(guò)程中球內(nèi)氣體做功多少。

(2023年廣東卷高考真題)在駐波聲場(chǎng)作用下,水中小氣泡周?chē)后w的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生周期性變化,使小氣泡周期性膨脹和收縮,氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體,其膨脹和收縮過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的圖像,氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài),然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強(qiáng)為、溫度為的狀態(tài)到過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為.已知和.求:

(1)的表達(dá)式;(2)的表達(dá)式;(3)到過(guò)程,氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少?

第69講熱力學(xué)定律與能量守恒定律目錄復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)第一定律【提升·必考題型歸納】考向熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用考點(diǎn)二熱力學(xué)第二定律【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1熱力學(xué)第二定律知識(shí)點(diǎn)2熱力學(xué)第一、第二定律的比較【提升·必考題型歸納】考向熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用考點(diǎn)三與氣體圖像的綜合應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)處理與氣體圖像的綜合問(wèn)題的思路【提升·必考題型歸納】考向與氣體圖像的綜合問(wèn)題考點(diǎn)四與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的思路【提升·必考題型歸納】考向與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題真題感悟理解和掌握熱力學(xué)第一定律和第二定律。能夠熟練處理熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律相結(jié)合的問(wèn)題。考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析(1)熱力學(xué)第一定律(2)熱力學(xué)第二定律2023年廣東卷第13題2023年天津卷第2題2023年山東卷第9題高考對(duì)熱力學(xué)定律的考查較為頻繁,題目以選擇題和計(jì)算題出現(xiàn)較多,選擇題的難度較為簡(jiǎn)單,計(jì)算題難度相對(duì)較高??键c(diǎn)一熱力學(xué)第一定律知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)第一定律1.對(duì)熱力學(xué)第一定律的理解(1)做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上是等效的。(2)做功過(guò)程是系統(tǒng)與外界之間的其他形式能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。(3)熱傳遞過(guò)程是系統(tǒng)與外界之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。2.熱力學(xué)第一定律的三種特殊情況(1)若過(guò)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。(2)若過(guò)程中不做功,則W=0,Q=ΔU,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。(3)若過(guò)程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,則W+Q=0,即物體吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外做功,或外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量。3.公式ΔU=W+Q中符號(hào)法則的理解物理量WQΔU+外界對(duì)物體做功物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加-物體對(duì)外界做功物體放出熱量?jī)?nèi)能減少考向熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用1.一定量的氣體在某一過(guò)程中,外界對(duì)氣體做了8×104J的功,氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J,則下列各式中正確的是()A.W8×104J,J,B.W=8×104J,J,C.W-8×104J,J,D.W-8×104J,,【答案】B【詳解】外界對(duì)氣體做了8×104J的功,則氣體內(nèi)能減少了1.2×105J,則由熱力學(xué)第一定律可得故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。2.如圖,一開(kāi)口向上的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦?,F(xiàn)用外力作用在活塞上。使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變,系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過(guò)程中()A.氣體體積逐漸減小,內(nèi)能增加 B.氣體壓強(qiáng)逐漸增大,內(nèi)能變大C.氣體壓強(qiáng)逐漸增大,吸收熱量 D.外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能不變【答案】D【詳解】外力使活塞緩慢下降的過(guò)程中,由于溫度保持不變,則氣體的內(nèi)能保持不變,氣體的體積逐漸減小,外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體向外界放出熱量,又由玻意耳定律可知,氣體體積減小,氣體的壓強(qiáng)增大,由以上分析可知D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。考點(diǎn)二熱力學(xué)第二定律知識(shí)點(diǎn)1熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的含義(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性,不需要借助外界提供能量的幫助。(2)“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(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?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響,如吸熱、放熱、做功等。在產(chǎn)生其他影響的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,如氣體的等溫膨脹過(guò)程。2.熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述,都揭示了大量分子參與的宏觀過(guò)程的方向性,進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性。知識(shí)點(diǎn)2熱力學(xué)第一、第二定律的比較1.熱力學(xué)第一、第二定律的比較熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律定律揭示的問(wèn)題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)系自然界中出現(xiàn)的宏觀過(guò)程是有方向性的機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化當(dāng)摩擦力做功時(shí),機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能不可能在不引起其他變化的情況下完全變成機(jī)械能熱量的傳遞熱量可以從高溫物體自發(fā)傳向低溫物體說(shuō)明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體兩定律的關(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(lèi)永動(dòng)機(jī)的比較第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)第二類(lèi)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)器從單一熱源吸收熱量,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)第二定律考向熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用1.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說(shuō)法正確的是()A.所有符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能發(fā)生B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,在不產(chǎn)生其他影響的情況下,內(nèi)能無(wú)法全部用來(lái)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(guò)程有一定的方向性【答案】BCE【詳解】A.符合能量守恒定律,但違背熱力學(xué)第二定律的宏觀過(guò)程不能發(fā)生,故A錯(cuò)誤;B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的,故B正確;C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,在不產(chǎn)生其他影響的情況下,但內(nèi)能無(wú)法全部用來(lái)做功而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,故C正確;D.氣體向真空的自由膨脹是不可逆的,故D錯(cuò)誤;E.熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過(guò)程有一定的方向性,故E正確。故選BCE。2.如圖所示,為電冰箱的工作原理示意圖;壓縮機(jī)工作時(shí),強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán),在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化,放出熱量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是()A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸.電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律D.電冰箱除了將熱量從低溫?zé)釒?kù)傳到高溫?zé)釒?kù)外,工作過(guò)程中所產(chǎn)生的其他一切影響,無(wú)論用任何辦法都不可能加以消除【答案】BD【詳解】C.熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律,是能量守恒定律的具體表現(xiàn),適用于所有的熱學(xué)過(guò)程,故C錯(cuò)誤;AB.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,必須借助于其他系統(tǒng)做功,故A錯(cuò)誤,B正確;D.壓縮機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,將一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消耗掉,這種影響沒(méi)法消除,故D正確。故選BD。考點(diǎn)三與氣體圖像的綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)處理與氣體圖像的綜合問(wèn)題的思路處理熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合問(wèn)題的思路:(1)根據(jù)氣體圖像的特點(diǎn)判斷氣體的溫度、體積的變化情況,從而判斷氣體與外界的吸、放熱關(guān)系及做功關(guān)系。(2)在p-V圖像中,圖線與V軸圍成的面積表示氣體對(duì)外界或外界對(duì)氣體做的功。(3)結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷有關(guān)問(wèn)題??枷蚺c氣體圖像的綜合問(wèn)題1.如圖所示p—V圖中,一定質(zhì)量的理想氣體在a→b→c的過(guò)程中吸收熱量500J,已知a狀態(tài)氣體溫度為27℃。則下列說(shuō)法不正確的是()

A.氣體在a→b→c過(guò)程中內(nèi)能增加了100JB.氣體在c→a過(guò)程中放出熱量600JC.氣體在c狀態(tài)時(shí)的溫度為400KD.氣體在c→a過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個(gè)數(shù)變少【答案】D【詳解】A.理想氣體在a→b→c過(guò)程中,氣體體積增大,則氣體對(duì)外界做功,外界對(duì)氣體做的功根據(jù)熱力學(xué)第一定律有即氣體的內(nèi)能增加了100J,故A正確;B.氣體在c→a過(guò)程中,氣體體積減小,則外界對(duì)氣體做的功從狀態(tài)a至狀態(tài)c過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加了100J,狀態(tài)c至狀態(tài)a過(guò)程中氣體的內(nèi)能減少了100J,即根據(jù)熱力學(xué)第一定律有則,,表示系統(tǒng)放熱,這一過(guò)程中氣體放出的熱量為600J,故B正確;C.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對(duì)a、c兩狀態(tài)結(jié)合圖像,可求得氣體在c狀態(tài)時(shí)的溫度故C正確;D.氣體在c→a過(guò)程中,氣體壓強(qiáng)增大、溫度降低,體積變小,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個(gè)數(shù)變多,故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤項(xiàng),故選D。2.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài)變化過(guò)程回到原狀態(tài),已知?dú)怏w在b、d狀態(tài)時(shí)的溫度相等。則該氣體()

A.在a狀態(tài)時(shí)的內(nèi)能大于在c狀態(tài)時(shí)的內(nèi)能B.在b狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)碰撞器壁單位面積的分子數(shù)多于d狀態(tài)時(shí)C.在bc過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功大于在da過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功D.一次循環(huán)過(guò)程中吸收的熱量大于放出的熱量【答案】AD【詳解】A.在a狀態(tài)時(shí)的pV乘積大于c狀態(tài)的pV乘積,則a態(tài)溫度高于c態(tài),則a狀態(tài)的內(nèi)能大于在c狀態(tài)時(shí)的內(nèi)能,故A正確;B.在b狀態(tài)時(shí)與d狀態(tài)比較,b狀態(tài)時(shí)氣體的體積大,壓強(qiáng)小,氣體數(shù)密度較小,而兩態(tài)溫度相同,氣體分子平均速率相同,則單位時(shí)間內(nèi)碰撞器壁單位面積的分子數(shù)少于d狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.因bc過(guò)程的壓強(qiáng)小于da過(guò)程的壓強(qiáng),兩過(guò)程中氣體體積變化量相同,根據(jù)W=p?V可知在bc過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功小于在da過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功,故C錯(cuò)誤;D.整個(gè)過(guò)程只有bc過(guò)程和da過(guò)程氣體體積有變化,根據(jù)C選項(xiàng)分析可知,一次循環(huán)過(guò)程氣體對(duì)外做功大于外界對(duì)氣體做功,則整個(gè)過(guò)程中氣體對(duì)外做功,而氣體內(nèi)能不變,故氣體吸熱,即氣體吸收的熱量大于放出的熱量,故D正確。故選AD。考點(diǎn)四與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的思路求解熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的思路:考向與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題1.如圖1所示,上端開(kāi)口的導(dǎo)熱汽缸放置在水平面上,質(zhì)量為m、橫截面積為s的活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度為時(shí),活塞靜止的位置與汽缸底部距離為h,離缸口的距離為0.5h。已知重力加速度為g,活塞厚度及活塞與汽缸壁之間的摩擦不計(jì),大氣壓強(qiáng)為。(1)若緩慢升高環(huán)境溫度,使活塞剛好上移到氣缸口,求此時(shí)的環(huán)境溫度;(2)若先在缸內(nèi)壁緊貼活塞上表面固定一小卡環(huán)(與活塞接觸但沒(méi)有作用力),如圖2所示,再緩慢升高環(huán)境溫度到,求升溫后卡環(huán)對(duì)活塞的壓力大?。唬?)上問(wèn)中的升溫過(guò)

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