《专题05 选修3-3 热力学定律-2018-2019学年高二物理下学期核心知识随学随练 word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题05 选修3-3 热力学定律-2018-2019学年高二物理下学期核心知识随学随练 word版含解析（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1物体内能的改变（1）做功是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的改变量可用做功的数值来量度（2）热传递是物体间内能的转移过程，内能的转移量用热量来量度2热力学第一定律（1）内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和（2）表达式：UQW符号WQU外界对物体做功物体吸收热量内能增加物体对外界做功物体放出热量内能减少（3）几种特殊情况若过程是绝热的，则Q0，WU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量若过程中不做功，即W0，则QU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量 若过程的始末状态物体的内能不变，即U0，则WQ0或WQ外界对物体做的功等于物体放出的热量3能量守恒定
2、律（1）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律（2）任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的4热力学第二定律（1）两种表述第一种表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体（克劳修斯表述）第二种表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响（开尔文表述）（2）第二类永动机是指设想只从单一热库吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机这类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律例题：1（2017春
3、呼图壁县校级期末）做功和热传递是等效的，这里指的是（） A它们能使物体改变相同的温度B它们能使物体改变相同的内能C它们能使物体增加相同的热量D它们本质上是相同的 【答案】B2（2018秋虹口区校级期末）关于内能，下列说法正确的是（）A理想气体吸热，温度一定升高B物体动能越大，分子动能越大C外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则气体的内能减少10JD只有热传递可以改变物体的内能【答案】C【解析】A、根据热力学第一定律UW+Q得物体的内能与做功和热传递有关，故一定质量的理想气体吸热时内能可以不变。温度不一定升高，故A错误。B、物体运动速度与分子热运动的速度或动能无关，故B错误；C、外界
4、对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则根据热力学第一定律UW+Q102010J，气体的内能减少10J，故C正确；D、物体内能改变与做功和热传递有关。故D错误。3（2018春未央区校级期末）如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙，现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中（）A外力对乙做功，甲的内能不变B外力对甲做功，甲的内能增加C乙传递热量给甲，乙的内能减少D甲吸热，乙放热，甲、乙内能都增加【答案】D4（2018春兴庆区校级期末）如图所示，一定质量的氢气（可看作理想气体）由状态A经状态
5、B变化到状态C设由A到B、由B到C的过程外界对气体做的功分别为W1、W2，气体从外界吸收的热量分别为Q1、Q2则（）AW10，W20BQ10，Q20C|W1|+|W2|Q1|+|Q2|D|W1|+|W2|Q1|+|Q2|【答案】B【解析】气体由A经状态B变化到状态C过程中，图象上的点与原点连线的斜率 减小，由气态方程 c知，气体的体积不断增大，气体对外界做功，所以W10，W20，故A错误；在AB过程中，气体的温度不断升高，同时对外做功，要吸热，所以Q10，在BC过程中，气体的温度不变，内能不变，但同时对外做功，要吸热，所以Q20，故B正确；在全程中，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律UQ+
6、W得知，气体吸收的热量大于气体对外做功，即有|W1|+|W2|Q1|+|Q2|故CD错误。5（2018江津区校级模拟）下列说法正确的是（）A熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行 B密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大C一种溶液是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系D空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量E有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高【答案】BCE6（2019凉山州模拟）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1，现通
7、过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞与容器底部相距2h。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦，求：加热后气体的温度；加热过程中气体的内能增加量。【答案】加热后气体的温度为2T1；加热过程中气体的内能增加量Q（p0S+mg）h。【解析】气体在此过程中发生等压变化，由盖吕萨克定律有：； 解得：T22T1加热过程中气体对外做功为：W（p0S+mg）h由热力学第一定律知内能的增加量为：UQWQ（p0S+mg）h；7.如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程AB、等容过程BC、等温过程CA又回到了状态A ， 则() A.AB过程气体降温B.BC过程气体内能增加，可
8、能外界对气体做了功C.CA过程气体放热D.全部过程气体做功为零【答案】 A,C 故答案为：AC8.如图所示为一定质量气体发生状态变化的PV图象，1、2是两条等温线，A、B是等温线1上的两点，C、D是等温线2上的两点，若气体按图线从ABCDA进行状态变化，则下列说法正确的是（ ） A.等温线1对应的气体温度比等温线2对应的气体温度高B.气体从状态A变化到状态B，气体一定吸收热量C.气体从状态B变化到状态C，气体吸收的热量比气体做功多D.气体从状态C变化到状态D，气体分子密度增大了，但气体分子的平均速率不变E.气体从ABCDA的过程中，气体做的总功为零【答案】 B,C,D D、气体从状态C变化到状
9、态D，温度不变，体积变小，所以气体分子密度增大了，但气体分子的平均速率不变，D符合题意；E、体积增大，气体对外做功，体积减小，外界对气体对做功，PV图象的图线与横轴围成的面积表示气体对外做功，所以气体从ABCDA的过程中，外界对气体对做功，气体做的总功不为零，E不符合题意；故答案为：BCD。9.下列说法正确的是( ) A.气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和B.一定量的理想气体等温膨胀时,一定吸收热量C.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功D.第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律E.凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化【答案】A,B,D 10.如图所示，为一气缸内封闭的一定质量的气体的pV图线，当该系统从状态a沿过程acb到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J，求：（1）若沿adb过程，系统对外做功42J，则有多少热量传入系统？ （2）若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？ 【答案】251；放出，293【解析】（1）解：沿acb过程，由热力学第一定律得： 沿adb过程， ； 即有251J的热量传入系统（2）解：由ab， ；由ba， 根据热力学第一定律有： ；得： 负号说明系统放出热量，热量传递为293J
