2020-2021學(xué)年高中物理-第10章-熱力學(xué)定律-2-熱和內(nèi)能教案2-新人教版選修3-3

2020-2021學(xué)年高中物理第10章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能教案2新人教版選修3-32020-2021學(xué)年高中物理第10章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能教案2新人教版選修3-3PAGE1-2020-2021學(xué)年高中物理第10章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能教案2新人教版選修3-32020-2021學(xué)年高中物理第10章熱力學(xué)定律2熱和內(nèi)能教案2新人教版選修3-3年級：姓名：第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒一、熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律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它所做的功的和．(2)表達式：ΔU＝Q＋W3．能的轉(zhuǎn)化和守恒定律(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．(2)第一類永動機：違背能量守恒定律的機器被稱為第一類永動機．它是不可能制成的．1.下列說法正確的是()A．物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變B．絕熱過程中，外界壓縮氣體，對氣體做功，氣體的內(nèi)能可能減少C．自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，能量并沒有消失D．做功和熱傳遞的實質(zhì)不相同E．一定質(zhì)量的理想氣體在絕熱情況下向真空自由膨脹時，溫度降低答案：ACD二、熱力學(xué)第二定律1．常見的兩種表述(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)開爾文表述：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．2．第二類永動機：違背宏觀熱現(xiàn)象方向性的機器被稱為第二類永動機．這類永動機不違背能量守恒定律，但它違背了熱力學(xué)第二定律，也是不可能制成的．2.對熱力學(xué)第二定律，下列理解正確的是()A．自然界進行的一切宏觀過程都是可逆的B．自然界進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的C．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體D．由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的E．第一類永動機違反能量守恒定律，第二類永動機違反熱力學(xué)第二定律答案：BDE考點一熱力學(xué)第一定律1．熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系．2．對公式ΔU＝Q＋W符號的規(guī)定符號WQΔU＋外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加－物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少3.幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的，則Q＝0，W＝ΔU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量．(2)若過程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量．(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q.外界對物體做的功等于物體放出的熱量．做功與熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是相同的，但是從運動形式、能量轉(zhuǎn)化的角度上看是不同的：做功是其他形式的運動和熱運動的轉(zhuǎn)化，是其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；而熱傳遞則是熱運動的轉(zhuǎn)移，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．判斷內(nèi)能的變化或吸、放熱情況關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列敘述正確的是()A．氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少B．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．氣體溫度升高，其分子平均動能一定增加E．氣體溫度升高，氣體可能向外界放熱[解析]做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，氣體體積增大時，可能同時從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定減少；氣體從外界吸收熱量，可能同時對外做功，其內(nèi)能不一定增加，同理，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不一定增加，選項A、C錯誤，B正確．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，氣體溫度升高，其分子平均動能一定增加，內(nèi)能增加，若外界對氣體做的功大于內(nèi)能的增加量，則氣體向外放熱，故D、E正確．[答案]BDE利用熱力學(xué)第一定律進行定量計算在如圖所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9J．圖線AC的反向延長線過坐標(biāo)原點O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零．求：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對外界做的功W1和其內(nèi)能的增量ΔU1；(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量ΔU2及其從外界吸收的熱量Q2.[解析](1)由題意知從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，氣體發(fā)生等容變化該氣體對外界做的功W1＝0根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU1＝W1＋Q1內(nèi)能的增量ΔU1＝Q1＝9J.(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，體積減小，溫度升高該氣體內(nèi)能的增量ΔU2＝ΔU1＝9J根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU2＝W2＋Q2從外界吸收的熱量Q2＝ΔU2－W2＝3J.[答案](1)09J(2)9J3J應(yīng)用熱力學(xué)第一定律的三點注意1．做功看體積：體積增大，氣體對外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對氣體做功，W為正．氣體向真空中自由膨脹，對外界不做功，W＝0.2．與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時Q＝0.3．由于理想氣體沒有分子勢能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時，主要體現(xiàn)在分子動能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化.考點二熱力學(xué)第二定律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(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”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(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宏觀過程的方向性，進而使人們認(rèn)識到自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，如電冰箱；在引起其他變化的條件下內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，如氣體的等溫膨脹過程．3．兩類永動機的比較第一類永動機第二類永動機不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機器從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機器違背能量守恒定律，不可能制成不違背能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二定律，不可能制成關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()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]內(nèi)能的改變可以通過做功或熱傳遞進行，故A正確；對某物體做功，物體的內(nèi)能不一定增加，B錯誤；在引起其他變化的情 況下，可以從單一熱源吸收熱量，將其全部變?yōu)楣Γ珻正確；在有外界影響的情況下，可以使熱量從低溫物體傳向高溫物體，D錯誤；涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故E正確．[答案]ACE熱力學(xué)第一定律說明發(fā)生的任何過程中能量必定守恒，熱力學(xué)第二定律說明并非所有能量守恒的過程都能實現(xiàn)．1．高溫物體eq\o(,\s\up7(熱量Q能自發(fā)傳給),\s\do5(熱量Q不能自發(fā)傳給))低溫物體2．功eq\o(,\s\up7(能自發(fā)地完全轉(zhuǎn)化為),\s\do5(不能自發(fā)地完全轉(zhuǎn)化為))熱量3．氣體體積V1eq\o(,\s\up7(能自發(fā)膨脹到),\s\do5(不能自發(fā)收縮到))氣體體積V2(較大)4．不同氣體A和Beq\o(,\s\up7(能自發(fā)混合成),\s\do5(不能自發(fā)分離成))混合氣體AB以下哪個現(xiàn)象不違背熱力學(xué)第二定律()A．一杯熱茶在打開蓋后，茶會自動變涼B．沒有漏氣、沒有摩擦的理想熱機，其效率可能是100%C．桶中渾濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D．熱量自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E．在地面上運動的物體逐漸停下來，機械能全部變?yōu)閮?nèi)能解析：選ACE.熱茶自動變涼是熱從高溫物體傳遞到低溫物體，A正確；任何熱機效率都不可能達到100%，B錯誤；泥水分離是機械能(重力勢能)向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，C正確；熱量不是自發(fā)地從低溫傳到高溫物體，D錯誤；木塊因摩擦力而停下來，是機械能(動能)向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是自發(fā)過程，E正確．方法技巧——氣態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p－V圖描述，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量．(1)氣體狀態(tài)從A到B是________過程(選填“等容”“等壓”或“等溫”)；(2)狀態(tài)從B到C的變化過程中，氣體的溫度________(選填“升高”“不變”或“降低”)；(3)狀態(tài)從C到D的變化過程中，氣體________(選填“吸熱”或“放熱”)；(4)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中，氣體對外界所做的總功為________．[審題突破](1)根據(jù)p－V圖象分析各過程中氣體的p、V的變化情況，由eq\f(pV,T)＝C分析T的變化情況．(2)根據(jù)V、T的變化情況分析做功W和氣體內(nèi)能的變化ΔU，由ΔU＝W＋Q分析吸、放熱情況．[解析](1)A→B，對應(yīng)壓強值恒為p2，即為等壓過程．(2)B→C，由eq\f(pV,T)＝恒量，V不變，p減小，T降低．(3)C→D，由eq\f(pV,T)＝恒量，p不變，V減小，可知T降低．外界對氣體做功，內(nèi)能減小，由ΔU＝W＋Q可知C→D過程放熱．(4)A→B，氣體對外界做功WAB＝p2(V3－V1)B→C，V不變，氣體不做功C→D，V減小，外界對氣體做功WCD＝－p1(V3－V2)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中，氣體對外界做的總功W＝WAB＋WBC＋WCD＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)．[答案](1)等壓(2)降低(3)放熱(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)對于一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)發(fā)生變化時，必然要涉及做功、熱傳遞、內(nèi)能的變化，利用氣態(tài)方程(或?qū)嶒灦?與熱力學(xué)第一定律解決這類問題的一般思路如下：eq\f(pV,T)＝C?eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(V?ΔV?W,T?ΔT?ΔU))?ΔU＝Q＋W.我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超過七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄．在某次深潛實驗中，“蛟龍”號探測到990m深處的海水溫度為280K．某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化．如圖所示，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度T0＝300K，壓強p0＝1atm，封閉氣體的體積V0＝3m3，如果將該汽缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體．(1)求990m深處封閉氣體的體積(1atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強)．(2)下潛過程中封閉氣體________(選填“吸熱”或“放熱”)，傳遞的熱量________(選填“大于”或“小于”)外界對氣體所做的功．解析：(1)當(dāng)汽缸下潛至990m時，設(shè)封閉氣體的壓強為p，溫度為T，體積為V，由題意可知p＝100atm①根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(pV,T)②代入數(shù)據(jù)得V＝2.8×10－2m3.③(2)下潛過程中溫度降低，則ΔU<0，氣體體積減小，則W>0，由ΔU＝Q＋W知，Q<0，放熱，且|Q|>W.答案：(1)2.8×10－2m3(2)放熱大于

1．(考點一)(2015·高考北京卷)下列說法正確的是()A．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B．物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C．物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加D．物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變解析：選C.根據(jù)熱力學(xué)第一定律(公式ΔU＝Q＋W)可知，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，當(dāng)外界對物體做的功大于物體放出的熱量或物體吸收的熱量大于物體對外做的功時，物體的內(nèi)能增加，選項A、B錯誤，選項C正確；物體放出熱量同時對外做功，則Q＋W<0，內(nèi)能減小，選項D錯誤．2．(考點一)(2015·高考重慶卷)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()A．外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B．外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C．胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小D．胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大解析：選D.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．選項D正確．3．(考點二)根據(jù)你學(xué)過的熱學(xué)中的有關(guān)知識，判斷下列說法中正確的是()A．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功轉(zhuǎn)化成機械能B．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體C．盡管技術(shù)不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%D．制冷機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量E．第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，隨著科技的進步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來解析：選ACD.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能在引起其他變化時也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，A正確；凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，也能從低溫物體傳遞給高溫物體，但必須借助外界的幫助，B錯誤；盡管科技不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%，C正確；由能量守恒知，制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量與壓縮機做的功之和等于向室外放出的熱量，故D正確；第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，第二類永動機不可能制造出來，E錯誤．4.(方法技巧)(2015·高考福建卷)如圖，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()A．Tb>Tc，Qab>Qac B．Tb>Tc，Qab<QacC．Tb＝Tc，Qab>Qac D．Tb＝Tc，Qab<Qac解析：選C.由理想氣體狀態(tài)方程可知eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pcVc,Tc)＝eq\f(pbVb,Tb)，即eq\f(2p0·V0,Tc)＝eq\f(p0·2V0,Tb)，得Tc＝Tb，則氣體在b、c狀態(tài)內(nèi)能相等，因a到b和a到c的ΔU相同；而a到c過程中氣體體積不變，W＝0，a到b過程中氣體膨脹對外做功，W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W可知a到b吸收的熱量Qab大于a到c吸收的熱量Qac，即Qab＞Qac.選項C正確．5．(微專題33)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi)，如圖所示水平放置．活塞的質(zhì)量m＝20kg，橫截面積S＝100cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始時汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離L1＝12cm，離汽缸口的距離L2＝3cm.外界氣溫為27℃，大氣壓強為1.0×105Pa，將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，已知g＝10m/s2，求：(1)此時氣體的溫度為多少？(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q＝370J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能ΔU多大？解析：(1)當(dāng)汽缸水平放置時，p0＝1.0×105Pa，V0＝L1S，T0＝(273＋27)K當(dāng)汽缸口朝上時，缸內(nèi)氣體的壓強為：p1＝p0＋eq\f(mg,S)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1.0×105＋\f(20×10,100×10－4)))Pa＝1.2×105Pa.由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p0L1S,T0)＝eq\f(p1（L1＋L2）S,T1)則T1＝eq\f(p1（L1＋L2）,p0L1)T0＝eq\f(1.2×105×15×10－2,1.0×105×12×10－2)×300K＝450K.(2)當(dāng)汽缸口向上，未加熱穩(wěn)定時：由玻意耳定律得p0L1S＝p1LS則L＝eq\f(p0L1,p1)＝eq\f(1.0×105×12,1.2×105)cm＝10cm加熱后，氣體做等壓變化，外界對氣體做功為W＝－p0(L1＋L2－L)S－mg(L1＋L2－L)＝－60J根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝310J.答案：(1)450K(2)310J一、選擇題1．(2014·高考重慶卷)重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲氣罐內(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．壓強增大，內(nèi)能減小B．吸收熱量，內(nèi)能增大C．壓強減小，分子平均動能增大D．對外做功，分子平均動能減小解析：選B.儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，溫度升高，氣體從外界吸收熱量，分子平均動能增大，內(nèi)能增大，壓強變大．因氣體體積不變，故外界對氣體不做功，只有B正確．2.(2015·高考廣東卷)如圖為某實驗器材的結(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，在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣()A．內(nèi)能增大B．壓強增大C．分子間引力和斥力都減小D．所有分子運動速率都增大解析：選AB.在水加熱升溫的過程中，封閉氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，選項A正確；在體積一定時，根據(jù)eq\f(p,T)＝C知，氣體的壓強增大，選項B正確；氣體的體積不變，氣體分子間的距離不變，分子間的引力和斥力不變，選項C錯誤；溫度升高，分子熱運動的平均速率增大，但并不是所有分子運動的速率都增大，選項D錯誤．3.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體的壓強隨熱力學(xué)溫度的變化如圖所示，則此過程()A．氣體的密度增大B．外界對氣體做功C．氣體從外界吸收了熱量D．氣體的內(nèi)能不變E．氣體的內(nèi)能增加解析：選ABD.由題圖可得：從狀態(tài)A到狀態(tài)B，該理想氣體做等溫變化，而壓強變大，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，知氣體的體積V減小，由密度公式ρ＝eq\f(m,V)，故氣體的密度增大，選項A正確；由體積減小知，外界對氣體做功，故B正確；由溫度不變知，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知，氣體向外放熱，故C、E錯誤，D正確．4．(2016·東北三省四市協(xié)作體聯(lián)考)如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分．已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空．抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進入b，最終達到平衡狀態(tài)．在此過程中()A．氣體對外界做功，內(nèi)能減少B．氣體不做功，內(nèi)能不變C．氣體壓強變小，溫度降低D．氣體壓強變小，溫度不變E．單位時間內(nèi)和容器壁碰撞的分子數(shù)目減少解析：選BDE.a內(nèi)氣體向真空膨脹，不對外界做功，故A錯；又因容器絕熱，Q＝0，由熱力學(xué)第一定律知，ΔU＝0，故B對；由玻意耳定律知壓強減小；稀薄氣體可看做理想氣體，內(nèi)能不變，則溫度不變，C錯，D、E對．5．(2014·高考全國卷Ⅰ)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圖象如圖所示．下列判斷正確的是()A．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D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小E．b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：選ADE.從a→b過程，氣體是等容變化，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中氣體一定吸熱，選項A正確；過程bc中溫度不變，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中壓強不變，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p－T圖象可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則分子平均動能最小，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．6．景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨．猛推推桿，艾絨即可點燃．對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中()A．氣體溫度升高，壓強不變B．氣體溫度升高，壓強變大C．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能減少E．艾絨燃燒，放出熱量，氣體內(nèi)能增加解析：選BCE.壓縮氣體時，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強增大，所以B、C正確，A、D錯誤，氣體吸收艾絨放出的熱量，內(nèi)能增加，E正確．7．夏天，小明同學(xué)把自行車輪胎上的氣門芯拔出的時候，會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，對外做功，溫度降低D．氣體膨脹時，熱量散得太快，使氣體溫度降低了E．氣體分子的平均動能減小解析：選ACE.氣體噴出時，來不及與外界交換熱量，發(fā)生絕熱膨脹，Q＝0，對外做功，熱力學(xué)第一定律的表達式為W＋Q＝ΔU，內(nèi)能減少，溫度降低，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，則A、C、E正確．8.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在透熱的汽缸中，如圖所示．不計活塞與汽缸的摩擦，當(dāng)用外力向上緩慢拉動活塞的過程中，環(huán)境溫度保持不變．下列判斷正確的是()A．拉力對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加，吸收熱量B．氣體對外做功，內(nèi)能不變，吸收熱量C．外界對氣體做功，內(nèi)能不變，放出熱量D．氣體吸收的熱量等于氣體對活塞做功E．氣體分子平均動能不變，壓強變小解析：選BDE.活塞緩慢上移的過程中，氣體膨脹對活塞做功，而氣體溫度保持不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q＝0知，Q＞0，即吸收熱量，故B、D正確；由于溫度保持不變，故分子平均動能不變，氣體做等溫膨脹，由pV＝C知，壓強變小，故E正確．9．下列說法正確的是()A．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都是不可逆的B．一定質(zhì)量的氣體在絕熱膨脹的過程中，溫度一定降低C．內(nèi)能不同的物體，它們的分子熱運動的平均動能可能相同D．一定質(zhì)量的氣體在等容變化的過程中吸熱，內(nèi)能不一定增加E．熱量可以由低溫物體傳給高溫物體解析：選ACE.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程，朝某個方向可以自發(fā)地進行，而相反的過程，即使不違背能量守恒定律，也不會自發(fā)地進行，選項A正確；氣體向真空自由膨脹，W＝0，且絕熱過程Q＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能不變，即氣體溫度不變，選項B錯誤；物體的內(nèi)能取決于分子熱運動的平均動能、分子勢能及分子數(shù)目三個因素，故選項C正確；等容過程W＝0，吸熱Q>0，由熱力