《2020年高考物理一轮复习 第14章 第63讲 热力学定律 能量守恒定律学案（含解析）（选修3-3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考物理一轮复习 第14章 第63讲 热力学定律 能量守恒定律学案（含解析）（选修3-3）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第63讲热力学定律能量守恒定律考点一热力学第一定律1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。2热力学第一定律符号意义3能的转化和守恒定律(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，能量的总量保持不变。(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机。它是不可能制成的。4三种特殊情况(1)若过程是绝热的，即Q0，则WU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量。(2)若过程中不做功，即W0，则QU，物体吸收的热量等于物体内
2、能的增加量。(3)若过程的初、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。1在一个密闭隔热的房间里，有一电冰箱正在工作，如果打开电冰箱的门，过一段时间后房间的温度会()A降低B不变 C升高D无法判断答案C解析电冰箱工作时，将部分电能转化为热能散发到房间内，所以房间内温度升高，C正确。2(多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是()A气体的内能减少 B气体的内能不变 C气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低 D气体膨胀时，热量散得太快，使气
3、体温度降低了 E气体分子的平均动能减小答案ACE解析气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，即Q0、W0，根据UWQ可知U0；体积V增大气体对外界做功WpV0；温度T降低内能减少U0；温度T不变内能不变U0。(3)吸热还是放热，一般题目中会说明，或由热力学第一定律UQW，知道W和U后确定Q的正负。1.(2017全国卷)(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是()A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩
4、的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变答案ABD解析气体向真空膨胀时不受阻碍，气体不对外做功，由于汽缸是绝热的，没有热交换，所以气体扩散前后内能不变，选项A正确。气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，且没有热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增大，选项B、D正确。气体在真空中自发扩散的过程中不对外做功，选项C错误。气体在被压缩过程中，内能增大，由于一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，温度越高，内能越大，气体分子的平均动能越大，选项E错误。2.(2018湖南师大附中模拟)如图所示，一个内壁光滑的
5、圆柱形汽缸，高度为L、底面积为S，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体。温度为热力学温标T0时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缸内气体高为L0。已知重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦，求：(1)采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升高到多少？(2)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少？(3)当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为U，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？答案(1)T0(2)(p0Smg)(LL0)(3)U(p0Smg)(LL0)解析(1)气体等压变化，由盖吕萨
6、克定律得：，解得：T。(2)对活塞，由平衡条件得：mgpSp0S，气体做功：WFlpSlpS(LL0)，解得：W(p0Smg)(LL0)。(3)由热力学第一定律得：UWQ，且WW，则气体吸收的热量：QUWU(p0Smg)(LL0)。课后作业 巩固强化练1一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8104 J的功，气体的内能减少了1.2105 J，则下列各式中正确的是()AW8104 J，U1.2105 J，Q4104 JBW8104 J，U1.2105 J，Q2105 JCW8104 J，U1.2105 J，Q2104 JDW8104 J，U1.2105 J，Q4104 J答案B解析因为外界对气体做功，W取正值，即W8104 J；内能减少，U取负值，即U1.2105 J；根据热力学第一定律UWQ，可知QUW1.2105 J8104 J2105 J，B正确。2某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()A外界对胎内气体做功，气
