2025年高考物理考點(diǎn)過考點(diǎn)62熱力學(xué)定律和能量守恒定律

一、熱力學(xué)第零定律1．熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則這兩個(gè)系統(tǒng)也一定處于熱平衡。2．意義：兩個(gè)系統(tǒng)熱平衡由溫度表示，故熱力學(xué)第零定律給出了溫度的定義和測量方法。二、熱力學(xué)第一定律1．定義：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它所做的功的和。2．公式：ΔU=Q+W內(nèi)能變化量/ΔU熱量/Q做功/W符號內(nèi)能增加吸收熱量外界對系統(tǒng)做正功+內(nèi)能減少放出熱量系統(tǒng)對外界做正功–3．熱力學(xué)第一定律實(shí)際上是涉及熱現(xiàn)象的能量守恒定律。4．能量守恒定律：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)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。5．其他表述：第一類永動機(jī)不可能制成。三、熱力學(xué)第二定律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。3．其他表述：（1）氣體向真空的自由膨脹是不可逆的。（2）第二類永動機(jī)不可能制成。4．宏觀意義：闡述了傳熱的方向性；闡述了機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性：機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法全部用來做功以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；熱機(jī)的效率總是小于100%。5．微觀意義：一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行。6．熵增加原理（熱力學(xué)第二定律）：在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會減小。四、熱力學(xué)第三定律1．定義：不可能通過有限的過程把一個(gè)物體冷卻到絕對零度。2．意義：絕對零度不可能達(dá)到。關(guān)于永動機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是A．第二類永動機(jī)違反能量守恒定律B．如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加C．外界對物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)看這兩種改變方式是有區(qū)別的【參考答案】D【詳細(xì)解析】第二類永動機(jī)沒有違反能量守恒定律，但卻不能成功制成，A錯(cuò)誤；如果物體從外界吸收了熱量，且又對外做功，則物體的內(nèi)能不一定增加，B錯(cuò)誤；外界對物體做功，若與外界無熱量交換，則物體的內(nèi)能一定增加，C錯(cuò)誤；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來看這兩種改變方式是有區(qū)別的，D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】對熱力學(xué)定律的考查主要有兩點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律中兩類改變內(nèi)能的方式、熱力學(xué)第二定律的理解和應(yīng)用。1．（2018·上海市師范大學(xué)附屬中學(xué)高二期末）下列說法正確的是A．物體吸收熱量，其溫度一定升高B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞C．氣體自由膨脹的過程是可逆的D．目前，人類消耗的能量主要來自常規(guī)能源【答案】D【解析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律，ΔE=W+Q，物體的內(nèi)能的變化與外界做功和物體的吸收熱量有關(guān)，物體吸收熱量，同時(shí)物體對外做功，物體的內(nèi)能可能減小，溫度可能降低，故A錯(cuò)誤；熱量也能由低溫物體傳遞到高溫物體，但此過程會引起其他的變化，故B錯(cuò)誤；氣體自由膨脹的過程是不可逆的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；目前，人類消耗的能量主要來自常規(guī)能源，例如煤、石油等，選項(xiàng)D正確。2．關(guān)于第二類永動機(jī)，下列說法中正確的是A．沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動機(jī)B．第二類永動機(jī)違反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二類永動機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D．第二類永動機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化【答案】AD【解析】沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動機(jī)，A正確；第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，所以不可能制成，B錯(cuò)誤；第二類永動機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化，C錯(cuò)誤，D正確。（2018·陜西省西安中學(xué)高二期末）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a，下列說法正確的是A．在過程ab中氣體的外界對氣體做功B．在過程ab中氣體對外界做功C．在過程ca中氣體從外界吸收熱量D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量【參考答案】D【詳細(xì)解析】在過程ab中氣體體積不變，根據(jù)W=pΔV可知，氣體對外界做功為零，外界也不對氣體做功，故AB錯(cuò)誤；在過程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，溫度降低，所以外界對氣體做功，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知，氣體放出熱量，故C錯(cuò)誤；在過程bc中，屬于等溫變化，氣體膨脹對外做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知，氣體從外界吸收熱量，故D正確；故選D?！久麕燑c(diǎn)睛】本題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的知識，要能夠根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體內(nèi)能的變化與哪些因素有關(guān)（功和熱量）；熱力學(xué)第一定律在應(yīng)用時(shí)一定要注意各量符號的意義；ΔU為正表示內(nèi)能變大，Q為正表示物體吸熱；W為正表示外界對物體做功。1．一定質(zhì)量的理想氣體分別在T1、T2溫度下發(fā)生等溫變化，相應(yīng)的兩條等溫線如圖所示，T2對應(yīng)的圖線上A、B兩點(diǎn)表示氣體的兩個(gè)狀態(tài)，則A．溫度為T1時(shí)氣體分子的平均動能比T2時(shí)大B．A到B的過程中，氣體內(nèi)能增加C．A到B的過程中，氣體從外界吸收熱量D．A到B的過程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少【答案】ACD【解析】由圖可知，當(dāng)體積相同時(shí)，有，根據(jù)查理定律，可得，A正確；對于理想氣體，其內(nèi)能僅由溫度決定，A到B的過程是等溫變化的過程，所以氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，B錯(cuò)誤；A到B的過程中，氣體體積增大，對外做功而內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定從外界吸收熱量，C正確；A到B的過程中，氣體壓強(qiáng)減小，則氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，D正確。2．（2018·寧夏育才中學(xué)高二期末）如圖所示，一定質(zhì)量的氫氣(可看作理想氣體)由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，設(shè)由A到B、由B到C的過程外界對氣體做的功分別為W1、W2，氣體從外界吸收的熱量分別為Q1、Q2，則A．，B．，C．D．【答案】B【解析】氣體由A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程中，圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率p/T減小，由氣態(tài)方程pV/T=c知，氣體的體積不斷增大，氣體對外界做功，所以W1<0，W2<0，所以A錯(cuò)誤；在AB過程中，氣體的溫度不斷升高，同時(shí)對外做功，要吸熱，所以Q1>0，在BC過程中，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，但同時(shí)對外做功，要吸熱，所以Q2>0，所以B正確；在全程中，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W得知，氣體吸收的熱量大于氣體對外做功，即有|W1|+|W2|<|Q1|+|Q2|，所以CD錯(cuò)誤。故選B。【名師點(diǎn)睛】本題要知道AO、BO、CO連線可表示等容變化，根據(jù)斜率分析對應(yīng)的體積大小，并掌握熱力學(xué)第一定律，能用來分析能量的變化。較好的考查了應(yīng)用圖象解決物理問題的能力。如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸中，活塞上堆放細(xì)沙，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在對氣體緩慢加熱，同時(shí)不斷取走細(xì)沙，使活塞緩慢上升，直到細(xì)沙全部取走，則在此過程中A．氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能可能不變B．氣體溫度可能不變，氣體對外做功C．氣體的體積增大，壓強(qiáng)減少，對外不做功D．氣體對外做功，內(nèi)能一定增加【參考答案】B【詳細(xì)解析】逐漸取走細(xì)沙，直到細(xì)沙全部取走，根據(jù)活塞的受力平衡，可以判斷氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)一定減小，A錯(cuò)誤；對氣體緩慢加熱，氣缸內(nèi)的氣體一定吸收熱量，據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q，Q為正數(shù)，因體積增大，氣體對外做功，W為負(fù)數(shù)，所以ΔU可能為零，溫度可能不變，B正確，CD錯(cuò)誤?！疽族e(cuò)警示】解氣缸–活塞問題要注意豎直放置的氣缸中活塞是否有質(zhì)量，計(jì)算氣體壓強(qiáng)時(shí)不要漏算。1．（2018·江蘇省蘇州新區(qū)一中高二期末復(fù)習(xí)）如圖所示，用細(xì)繩將一個(gè)導(dǎo)熱良好且開口向下的氣缸懸掛在天花板上，氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體（不計(jì)氣體分子之間的相互作用力），氣缸內(nèi)活塞可以自由滑動且不漏氣，活塞下掛個(gè)沙桶，當(dāng)沙桶裝滿細(xì)沙時(shí)，活塞恰好靜止，外部環(huán)境溫度恒定給沙桶底部開一小孔，細(xì)沙緩慢漏出，則在此過程中A．氣缸內(nèi)氣體體積減小，溫度降低學(xué)科B．氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加，內(nèi)能不變C．外界對氣體做功，氣體溫度升高學(xué)科D．氣體向外界放熱，氣體內(nèi)能減少【答案】B【解析】以活塞為研究對象，根據(jù)平衡條件有：pS+mg=p0S，解得：，細(xì)沙漏出，mg減小，可知P增大；氣缸導(dǎo)熱良好，則溫度不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，則V減?。惑w積減小，外界對氣體做功，不計(jì)氣體分子之間的相互作用力則忽略分子勢能，分子內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變則分子內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放熱，故B正確，ACD錯(cuò)誤。2．（2018·河北省石家莊市高二期末）如圖所示，固定在地面上的水平氣缸內(nèi)由活塞封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽略，假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變，若用外力F將活塞緩慢地水平向右拉動，則在拉動活塞的過程中，下列說法正確的是A．氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少B．氣體做等溫膨脹，分子的平均動能不變，氣體的壓強(qiáng)不變C．氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能不變D．氣體是從單一熱源吸收，全部用來對外做功，此過程違反熱力學(xué)第二定律【答案】AC【解析】因氣缸導(dǎo)熱，氣體的溫度不變，氣體體積變大，則壓強(qiáng)減??；氣體的體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小，則氣體分子單位時(shí)間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于氣體壓迫活塞，故氣體對外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知，因溫度不變，內(nèi)能不變，則氣體應(yīng)吸熱，且吸收的熱量等于對外做功，選項(xiàng)C正確；氣體是從單一熱源吸收，全部用來對外做功，但要引起氣體的變化，此過程不違反熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】當(dāng)分子間的相互作用力忽略，則可以看作理想氣體，其內(nèi)能由溫度決定；理解熱力學(xué)第一定律及其各個(gè)物理量的含義。1．在人類探索熱現(xiàn)象的過程中，下列說法不符合歷史事實(shí)的是A．布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在液體中的花粉顆粒做無規(guī)則運(yùn)動B．許多科學(xué)家在研究熱現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)，功轉(zhuǎn)變?yōu)闊徇@一規(guī)象是可逆的C．焦耳通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在改變內(nèi)能的方式上做功和熱傳遞是等效的D．克勞修斯在大量研究的基礎(chǔ)上提出，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體2．（2018·上海市浦東新區(qū)高二期中質(zhì)量檢測）下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，下列說法中正確的是A．因?yàn)槟芰渴睾悖浴坝绖訖C(jī)”是存在的B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性D．由于能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，所以不會發(fā)生能源危機(jī)3．以下說法中正確的是A．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制冷機(jī)的制冷溫度可以降到–280℃B．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體C．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%D．無論科技怎樣發(fā)展，第二類永動機(jī)都不可能實(shí)現(xiàn)E．無論科技怎樣發(fā)展，都無法判斷一溫度升高的物體是通過做功還是熱傳遞實(shí)現(xiàn)的4．（2018·安徽省六安市舒城中學(xué)高二期末）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)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(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最大5．如圖是某噴水壺示意圖。未噴水時(shí)閥門K閉合，壓下壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K，水會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴水過程溫度保持不變。則A．充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大B．充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能增大C．噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體放熱D．噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大6．一定質(zhì)量的理想氣體，沿箭頭方向由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，氣體放出熱量的變化過程是ABCD7．（2018·江蘇省南京市六校聯(lián)合體高二期末）如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì)。氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中A．氣體的內(nèi)能不變B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大D．氣體從外界吸收熱量8．如圖所示，將空的薄金屬筒開口向下壓入水中，設(shè)水溫均勻恒定，筒內(nèi)空氣不泄漏，不計(jì)氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，下列說法正確的是A．筒內(nèi)壁與氣體接觸處，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積的氣體分子數(shù)不變B．筒內(nèi)氣體每一個(gè)分子的分子動能都不變C．筒內(nèi)氣體從外界吸熱D．筒內(nèi)氣體向外界放熱9．（2018·江蘇省四星級高中部分學(xué)校高三第一次調(diào)研）如圖所示，輕質(zhì)活塞將體積為V0、溫度為3T0的理想氣體，密封在內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸內(nèi)．已知大氣壓強(qiáng)為p0，大氣的溫度為T0，氣體內(nèi)能U與溫度的關(guān)系為U=aT(a為常量)。在氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢降為T0的過程中，求：（1）氣體內(nèi)能的減少量；（2）氣體放出的熱量。10．（2018·江西省吉安市高二期末）如圖為小敏設(shè)計(jì)的火警報(bào)警裝置。在導(dǎo)熱良好、開口向上的圓柱體氣缸內(nèi)，用活塞密閉一定質(zhì)量的理想氣體，27℃時(shí)，氣體體積為V1=2×105m3，活塞質(zhì)量不計(jì)，橫截面積為1cm2，大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，當(dāng)溫度升高時(shí)，活塞上升，活塞上表面(涂有導(dǎo)電膜)與導(dǎo)線端點(diǎn)接觸，使電路接通，蜂鳴器發(fā)出聲音。（1）報(bào)警器溫度達(dá)到177℃時(shí)會報(bào)警，求27℃時(shí)活塞上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離h（2）如果溫度從27℃升到報(bào)警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能變化了多少?增大還是減少?11．（2018·江蘇卷）如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則A．空氣的相對濕度減小B．空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大C．空氣中水的飽和氣壓減小D．空氣中水的飽和氣壓增大12．（2018·新課標(biāo)全國II卷）對于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動的動能D．氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動的動能13．（2017·新課標(biāo)全國Ⅱ卷）如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)氣缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變14．（2017·新課標(biāo)全國Ⅲ卷）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過程ca中外界對氣體做功C．在過程ab中氣體對外界做功D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量E．在過程ca中氣體從外界吸收熱量15．（2017·江蘇卷）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其V–T圖象如圖所示。下列說法正確的有A．A→B的過程中，氣體對外界做功B．A→B的過程中，氣體放出熱量C．B→C的過程中，氣體壓強(qiáng)不變D．A→B→C的過程中，氣體內(nèi)能增加16．（2016·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱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17．（2016·新課標(biāo)全國Ⅱ卷）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p–T圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是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中氣體對外界做的功18．（2016·新課標(biāo)全國Ⅲ卷）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是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．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加19．（2018·江蘇卷）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0×105Pa，經(jīng)歷ABCA的過程，整個(gè)過程中對外界放出61.4J熱量。求該氣體在AB過程中對外界所做的功。1．B【解析】布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在液體中的花粉顆粒做無規(guī)則運(yùn)動，稱為布朗運(yùn)動，A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，功轉(zhuǎn)變?yōu)闊徇@一規(guī)象是不可逆的，B錯(cuò)誤；焦耳通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在改變內(nèi)能的方式上做功和熱傳遞是等效的，C正確；克勞修斯在大量研究的基礎(chǔ)上提出，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，D正確。故選B。2．B【解析】第一類永動機(jī)違反能量守恒定律，所以不可能制成；第二類永動機(jī)雖然不違反能量守恒定律，但是違反熱力學(xué)第二定律，所以也是不可能制成的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的過程都不可能自發(fā)的進(jìn)行，則摩擦生熱的過程是不可逆過程，選項(xiàng)B正確；空調(diào)既能制熱又能制冷，是消耗了電能，不是自發(fā)進(jìn)行的，故C錯(cuò)誤。能量的轉(zhuǎn)化過程盡管符合能量守恒定律，高品質(zhì)的能量能夠自發(fā)的變?yōu)閮?nèi)能耗散到空中，但耗散的低品質(zhì)的能量不能再集中利用，所以會發(fā)生能源危機(jī)，故D錯(cuò)誤。4．A【解析】由圖示可知，ab過程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸熱，故B錯(cuò)誤；由圖象可知，ca過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯(cuò)誤；由圖象可知，a狀態(tài)溫度最低，分子平均動能最小，故D錯(cuò)誤；故選A。【名師點(diǎn)睛】由圖示圖象判斷氣體的狀態(tài)變化過程，應(yīng)用氣態(tài)方程判斷氣體體積如何變化，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律答題。5．A【解析】充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體溫度不變，氣體的平均動能不變，氣體的質(zhì)量增大，故氣體內(nèi)能增大，A正確，B錯(cuò)誤；噴水過程中，氣體對外做功，W<0，氣體溫度不變，，根據(jù)可知Q>0，氣體吸熱，C錯(cuò)誤；噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體體積增大，溫度不變，根據(jù)可知，壓強(qiáng)減小，D錯(cuò)誤。6．B【解析】由可知，p–V圖象中雙曲線表示1到2溫度不變，，氣體體積增大，對外做功，，由可得，氣體吸熱，A錯(cuò)誤；p–V圖象中過原點(diǎn)的直線上，與原點(diǎn)距離越大，溫度越高，從1到2溫度降低，，氣體體積減小，外界對氣體做功，，可得，氣體放熱，B正確；由可知，V–T圖象中過原點(diǎn)的直線上壓強(qiáng)不變，從1到2溫度升高，內(nèi)能增加，，氣體體積增大，氣體對外界做功，，可得，氣體吸熱，C錯(cuò)誤；由V–T圖象中氣體體積不變，可知，溫度升高，內(nèi)能增加，，可得，氣體吸熱，D錯(cuò)誤。8．D【解析】隨著金屬筒緩慢下降，金屬筒內(nèi)外液面差增大，金屬筒內(nèi)氣體會被壓縮，體積減小，壓強(qiáng)增大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積的氣體分子數(shù)增多，A錯(cuò)誤；由于不計(jì)氣體分子間相互作用，所以氣體是理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，而外界溫度不變，所以氣體溫度不變，分子平均動能不變，但并不是每一個(gè)分子的分子動能都不變，B錯(cuò)誤；氣體體積減小，外界對氣體做功，W>0，氣體溫度不變，ΔU=0，由熱力學(xué)第一定律可知Q<0，氣體向外界放熱，C錯(cuò)誤，D正確。9．（1）2aT0（2）p0V0+2aT0【解析】（1）由題意可知ΔU＝a△T＝2aT0（2）設(shè)溫度降低后的體積為V2，則外界對氣體做功為W＝p0(V0V2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q解得Q＝p0V0+2aT0【名師點(diǎn)睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，注意氣體的初末的狀態(tài)參量是解答的關(guān)鍵；要掌握熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式，并理解式中各個(gè)物理量的意義。10．（1）活塞上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離（2）氣體內(nèi)能增加了19J【解析】（1）在溫度升高的過程中，密封的理想氣體壓強(qiáng)不變，解得，氣體體積增大活塞上升所以，活塞上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離（2）在此過程中，氣體壓強(qiáng)外界對氣體做功根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得所以氣體內(nèi)能增加了19J【名師點(diǎn)睛】對于氣體問題，關(guān)鍵是分析狀態(tài)變化過程，找到氣體的狀態(tài)參量，選擇合適的規(guī)律列方程；對于熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解公式中各個(gè)物理量的符號法則。【名師點(diǎn)睛】本題考查濕度溫度計(jì)的原理、分子速率分布的特點(diǎn)和熱力學(xué)第一定律，解題的關(guān)鍵是要理解熱力學(xué)的基本概念、弄清熱力學(xué)第一定律各物理量的含義，注意氣體等壓變化過程中（C→A）應(yīng)用計(jì)算外界對氣體做的功。12．BDE【解析】氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動動能和分子之間勢能的總和，故AC錯(cuò)，BE對；根據(jù)熱力學(xué)第一定律知道，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)能可能不變，故D正確。13．ABD【解析】氣體向真空擴(kuò)散過程中不對外做功，且又因?yàn)闅飧捉^熱，可知?dú)怏w自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同，A正確，C錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過程中活塞對氣體做功，因氣缸絕熱，則氣體內(nèi)能增大，BD正確；氣體