考點(diǎn)57熱力學(xué)定律與能力守恒定律1.3年真題考點(diǎn)分布題型選擇題、解答題高考考點(diǎn)熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)定律與氣體圖像問(wèn)題新高考2023廣東卷13題、天津卷2題、山東卷9題、浙江卷20題、山西卷8題、乙卷13題、甲卷13題、浙江春招卷19題、2022天津卷6題、福建卷10題、重慶卷15題、北京卷3題、江蘇卷7題、海南卷15題、遼寧卷6題、湖北卷3題、廣東卷15題、河北卷15題、湖南卷15題、山東卷5題、甲卷13題、乙卷13題、2021江蘇卷13題、海南卷12題、天津卷6題、山東卷2題、全國(guó)乙卷13題、全國(guó)甲卷13題、河北卷15題、2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近3年新高考卷對(duì)于本節(jié)內(nèi)容考查共計(jì)29次，主要考查：（1）熱力學(xué)第一定律的理解；（2）熱力學(xué)第二定律的理解；（3）熱力學(xué)定律與氣體圖像問(wèn)題的綜合應(yīng)用；【備考策略】理解電容器的充放電現(xiàn)象，并能根據(jù)充放電現(xiàn)象判斷電容器的動(dòng)態(tài)變化情況；掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的受力分析方法，判斷帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況和運(yùn)動(dòng)情況；熟練掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，正確應(yīng)用牛頓第二定律解決類平拋問(wèn)題?！久}預(yù)測(cè)】本節(jié)內(nèi)容難度不大，主要考察熱力學(xué)三大定律的理解與運(yùn)用，結(jié)合理想氣體考察圖像問(wèn)題。雖然難度不大，2024年的考生，本節(jié)內(nèi)容是不能丟分的，務(wù)必引起重視。

考法1熱力學(xué)第一定律做功可以改變物體的內(nèi)能（1）絕熱過(guò)程：系統(tǒng)只由于外界對(duì)它做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱的過(guò)程，（2）功與內(nèi)能變化的關(guān)系：當(dāng)系統(tǒng)從某一狀態(tài)經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到另一狀態(tài)時(shí)，內(nèi)能的增加量△U就等于外界對(duì)系統(tǒng)所做的功W公式：△U=U2-U1=W熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能（1）熱傳遞：熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的過(guò)程（2）熱傳遞的方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射.（3）熱傳遞的條件：有溫度差.（4）熱與內(nèi)能變化的關(guān)系：當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時(shí)，內(nèi)能的增加量△U=U2-U1，就等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即△U=Q.3.熱力學(xué)第一定律（1）內(nèi)容：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(duì)它所做的功的和.（2）公式：△U=Q+W.（3）公式的理解符號(hào)WQ△U+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【典例1】（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為，壓強(qiáng)為。經(jīng)等容過(guò)程，該氣體吸收的熱量后溫度上升；若經(jīng)等壓過(guò)程，需要吸收的熱量才能使氣體溫度上升。下列說(shuō)法正確的是（

）A．初始狀態(tài)下，氣體的體積為 B．等壓過(guò)程中，氣體對(duì)外做功C．等壓過(guò)程中，氣體體積增加了原體積的 D．兩個(gè)過(guò)程中，氣體的內(nèi)能增加量都為【答案】AD【詳解】C．令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，體積和溫度分別為等容過(guò)程為狀態(tài)二，等壓過(guò)程為狀態(tài)三，由理想氣體狀態(tài)方程可得解得，體積增加了原來(lái)的，C錯(cuò)誤；D．等容過(guò)程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律兩個(gè)過(guò)程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為，D正確；AB．等壓過(guò)程內(nèi)能增加了，吸收熱量為，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)外做功為，即做功的大小為解得，A正確B錯(cuò)誤；故選AD。對(duì)對(duì)△U=W+Q的進(jìn)一步理解對(duì)于△U=W+Q中正、負(fù)號(hào)的把握，有如下規(guī)律:能使系統(tǒng)內(nèi)能增加的過(guò)程取正，如吸熱或外界對(duì)系統(tǒng)做功;會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)能減少的過(guò)程則取負(fù)，如放熱或系統(tǒng)對(duì)外界做功;內(nèi)能增加時(shí)△U為正，反之則為負(fù)【變式1】（2023·北京海淀·?？寄M預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下改變其體積使氣體壓強(qiáng)變大。下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體的內(nèi)能增大 B．氣體一定對(duì)外界做正功C．氣體分子數(shù)密度增大 D．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度加大【答案】C【詳解】A．一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變則內(nèi)能不變，A錯(cuò)誤；B．由理想氣體狀態(tài)方程可得溫度不變時(shí)壓強(qiáng)增大，則體積減小，外界對(duì)氣體做正功，B錯(cuò)誤；C．氣體分子總數(shù)不變，則氣體分子數(shù)密度增大，C正確；D．溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度不變，D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?】（2023·江蘇揚(yáng)州·揚(yáng)州市新華中學(xué)?？既＃┤鐖D所示，開(kāi)口向上豎直放置的玻璃管長(zhǎng)為5h。高為h、質(zhì)量為m的水銀將一段空氣柱封在管內(nèi)，被封空氣柱的溫度為T0，水銀柱上端到管口的距離為h。現(xiàn)給玻璃管加熱，水銀柱緩慢上升至管口，此過(guò)程中空氣柱的內(nèi)能增加了?U。已知水銀柱的截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0。重力加速度為g，求：（1）水銀柱上升至管口的過(guò)程中，空氣柱需要吸收的熱量Q。（2）若T0=300K，h=20cm，p0=76cmHg，要使水銀柱全部溢出管外，管內(nèi)氣體溫度至少加熱到多少？【答案】（1）；（2）403.3K【詳解】（1）由題意可知，玻璃管上端與大氣相同，現(xiàn)給玻璃管加熱，水銀柱緩慢上升至管口，此過(guò)程中空氣柱的內(nèi)能增加了?U，由熱力學(xué)第一定律，可知空氣柱需要吸收的熱量：一是使空氣柱的內(nèi)能增加，二是使空氣柱對(duì)外做功，則為（2）管內(nèi)氣體溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)不變，氣體體積增大，當(dāng)水銀柱上升到管口時(shí)，溫度再升高，水銀柱就會(huì)開(kāi)始溢出，這時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨水銀的溢出而減小，氣體的體積不斷增大，溫度就不需要繼續(xù)升高，設(shè)該溫度為T2，剩余的水銀柱的高度是x，則有氣體的初狀態(tài)為氣體的末狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可得，即為要使剩余水銀柱全部溢出，可知?dú)怏w的溫度T2最高，則有最大，由數(shù)學(xué)知識(shí)，可知當(dāng)時(shí)，則有最大值，代入數(shù)據(jù)解得，可得解得考法2熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律（1）克勞修斯表述①內(nèi)容:熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.即從傳熱的方向性表述②理解:熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，在傳熱過(guò)程中不會(huì)對(duì)其他物體產(chǎn)生影響;如果有其他作用，熱量有可能由低溫物體傳遞到高溫物體（2）開(kāi)爾文表述①內(nèi)容:不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響②理解:從單一熱庫(kù)吸收熱量，一般來(lái)說(shuō)只有部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;如果引起其他變化，可能從單一熱庫(kù)吸收熱量并把它全部用來(lái)做功（3）實(shí)質(zhì):熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等價(jià)的，可以從一種表述推出另一種表述，同時(shí)這兩種表述揭示了自然界的基本規(guī)律:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀的自然過(guò)程都是不可逆的.2.熱力學(xué)第二定律的微觀解釋（1）熱力學(xué)第二定律的微觀意義: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;一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行；（2）熵增加原理①內(nèi)容:在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總不會(huì)減少.如果過(guò)程可逆，則熵不變;如果過(guò)程不可逆，則熵增加.②從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律:一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無(wú)序，所以自發(fā)的宏觀過(guò)程總是向無(wú)序程度更大的方向發(fā)展【典例2】（2022·廣東·高考真題）利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，這個(gè)過(guò)程（選填“是”或“不是”）自發(fā)過(guò)程。該過(guò)程空調(diào)消耗了電能，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量（選填“大于”“等于”或“小于”）從室內(nèi)吸收的熱量。【答案】不是大于【詳解】[1]空調(diào)將熱量從溫度低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外，這個(gè)過(guò)程要消耗電能，不是自發(fā)的過(guò)程；[2]由于空調(diào)的壓縮機(jī)做功，使得空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量。對(duì)對(duì)△U=W+Q的進(jìn)一步理解對(duì)于熱力學(xué)第二定律，重點(diǎn)應(yīng)抓住兩種表述的等效性，抓住定律的實(shí)質(zhì)，即自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程均具有方向性，同時(shí)要明確:根據(jù)熱力學(xué)第二定律，即使符合能量守恒定律的過(guò)程，也未必都能發(fā)生，如擴(kuò)散、熱傳遞、摩擦生熱等過(guò)程均有不可逆性，這里的不可逆性是指要返回到初始狀，必須借助外界幫助?！咀兪?】（多選）（2022·海南省直轄縣級(jí)單位·?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，一絕熱容器中間有一擋板，右半邊封閉有理想氣體，左半邊是真空。若把擋板抽開(kāi)，右邊氣體將向左邊膨脹，最后氣體將均勻分布在整個(gè)容器中，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小B．氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小C．氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣壁單位面積的碰撞次數(shù)減小D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，抽開(kāi)擋板，擋板左側(cè)氣體分子不能全部自發(fā)地回到右側(cè)【答案】BCD【詳解】A．擋板抽開(kāi)后，由于左側(cè)為真空，因此氣體不對(duì)外做功，容器絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得氣體的內(nèi)能不變，A錯(cuò)誤；B．對(duì)理想氣體有內(nèi)能不變溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，氣體體積增大，所以壓強(qiáng)減小，B正確；C．溫度不變分子平均動(dòng)能不變，壓強(qiáng)減小則氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣壁單位面積的碰撞次數(shù)減小，C正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱力學(xué)過(guò)程是有方向的，所以擋板左側(cè)氣體分子不能全部自發(fā)地回到右側(cè)，D正確。故選BCD。【變式2】（2022·安徽合肥·合肥市第六中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi)，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在斥力B．理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過(guò)程，單位時(shí)間撞擊單位面積的分子數(shù)減少C．對(duì)一定量的氣體做功，氣體的內(nèi)能不一定增加D．人們可以做到從單一熱源吸熱并使之完全變成功E．水黽可以停在水面上是因?yàn)槠渲亓εc水的浮力平衡【答案】BCD【詳解】A．氣體分子的間距大，分子間作用力可以忽略不計(jì)。沒(méi)有了容器的約束氣體分子會(huì)散開(kāi)是因?yàn)槊繒r(shí)每刻在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在等壓膨脹的過(guò)程中，氣體溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)平均速率變大，氣體數(shù)密度就減小，但壓強(qiáng)保持不變，所以單位時(shí)間撞擊單位面積的次數(shù)會(huì)減少，故B正確；C．對(duì)一定質(zhì)量的氣體做功的同時(shí)，氣體可能對(duì)外放熱，氣體的內(nèi)能不一定增加，C正確；D．在產(chǎn)生其他影響的情況下，人們是可以從單一熱源吸熱，并使之完全變成功的，故D正確；E．水黽可以停在水面主要是由于水的表面張力，而不是浮力，故E錯(cuò)誤。故選BCD?？挤?熱力學(xué)定律與氣體圖像的綜合應(yīng)用判斷理想氣體內(nèi)能變化的方法若做功和熱傳遞兩種過(guò)程同時(shí)發(fā)生時(shí)，內(nèi)能的變化要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析.若過(guò)程是絕熱的，則Q=0，W=△U，即外界對(duì)物體(物體對(duì)外界)做的功等于物體內(nèi)能的增加量(減少量).等容變化，W=0，Q=△U，即物體吸收(放出)的熱量等于物體內(nèi)能的增加量(減少量).等溫變化，△U=0，則W+Q=0或W=-Q，即外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量(物體對(duì)外界做的功等于物體吸收的熱量).理想氣體與熱力學(xué)第一定律相結(jié)合的解題步驟（1）以一定質(zhì)量的理想氣體作為研究對(duì)象.（2）應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程分析氣體的狀態(tài)變化規(guī)律.（3）結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律，抓住不變量，共同確定內(nèi)能與其他物理量的變化情況【典例2】（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過(guò)程氣體對(duì)外（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體的溫度（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始終不變”）?！敬鸢浮孔稣ο壬吆蠼档汀驹斀狻縖1]該過(guò)程氣體體積增大，對(duì)外做正功。[2]由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，p與V的乘積先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w的溫度先升高后降低。對(duì)對(duì)△U=W+Q的進(jìn)一步理解氣體做功情況的判定方法(1)若氣體體積增大，則氣體對(duì)外做功，W<0，氣體向真空膨脹除外.(2)若氣體體積縮小，則外界對(duì)氣體做功，W>0.(3)若氣體體積不變，即等容過(guò)程，則W=0.2.理想氣體內(nèi)能變化情況的判定方法對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，由于無(wú)分子勢(shì)能，其內(nèi)能只包含分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，其內(nèi)能只與度有關(guān).【變式1】（2023·江蘇南京·?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，A、B是兩個(gè)面積不等的活塞，可以在水平固定的兩端開(kāi)口的氣缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，缸內(nèi)氣體為理想氣體。隨著溫度降低，描述氣體狀態(tài)變化的圖像可能正確的是（）

A．

B．

C．D．

【答案】A【詳解】隨著溫度降低，氣體先做等壓變化，由于溫度的降低，氣體的體積減小。當(dāng)活塞A運(yùn)動(dòng)至最右端時(shí)，氣體體積達(dá)到最小。之后氣體做等容變化，隨著溫度的降低，氣體的壓強(qiáng)逐漸減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。【變式2】（2024·福建寧德·福建省寧德第一中學(xué)?？家荒＃┰凇疤骄繗怏w等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。用注射器封閉一定質(zhì)量的空氣，連接到氣體壓強(qiáng)傳感器上，用傳感器測(cè)量封閉氣體的壓強(qiáng)，用注射器刻度讀出氣體體積。

（1）多次改變封閉氣體的體積，測(cè)量出不同體積時(shí)氣體的壓強(qiáng)，用電腦記錄下來(lái)，并生成p-V圖像如圖所示，由圖可猜測(cè)p與V可能（選填“成正比”、“成反比”、“不成比例”）

（2）實(shí)驗(yàn)完成后，某同學(xué)做出的圖像如圖所示（其中實(shí)線為實(shí)驗(yàn)所得，虛線為參考雙曲線的一支），造成這一現(xiàn)象的原因可能是。A．操作實(shí)驗(yàn)時(shí)用手握住注射器 B．實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度降低了C．注射器內(nèi)氣體向外泄漏 D．有氣體進(jìn)入注射器內(nèi)【答案】成反比BC/CB【詳解】（1）[1]根據(jù)圖線進(jìn)行猜測(cè)，p與V可能成反比；（2）[2]實(shí)線與虛線進(jìn)行比較，當(dāng)體積V一定時(shí)，實(shí)驗(yàn)中氣體壓強(qiáng)偏小，結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體溫度降低，即實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度降低；當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí)，實(shí)驗(yàn)中氣體體積偏小，說(shuō)明可能注射器內(nèi)氣體向外泄露。故選BC?！净A(chǔ)過(guò)關(guān)】1．（2020·天津東麗·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（

）A．液體的溫度越高，其分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大B．某氣體摩爾體積為V，阿伏伽德羅常數(shù)為NA則分子體積為C．氣體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減小D．相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等【答案】A【詳解】A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高分子平均動(dòng)能越大，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，故A正確；B．某氣體摩爾體積為V，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則每個(gè)氣體分子平均所占據(jù)的空間體積為，分子的體積則小于，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有U=Q＋W，可知?dú)怏w對(duì)外界做功，其內(nèi)能不一定減小，故C錯(cuò)誤；D．相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的溫度一定相等，分子平均動(dòng)能相等，內(nèi)能不一定相等，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2023·山東濟(jì)南·山東師范大學(xué)附中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體的圖像從1→2→3的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．狀態(tài)1的壓強(qiáng)大于狀態(tài)2的壓強(qiáng)B．1→2過(guò)程中氣體內(nèi)能的減少量大于2→3過(guò)程內(nèi)能的增加量C．1→2過(guò)程外界對(duì)氣體做的功大于氣體放出的熱量D．2→3過(guò)程中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)在器壁單位面積上撞擊的次數(shù)減小【答案】D【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得由圖像可知可得狀態(tài)1的壓強(qiáng)與狀態(tài)2的壓強(qiáng)大小關(guān)系為故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，氣體從1→2→3過(guò)程，氣體溫度先降低后升高，氣體內(nèi)能先減小后增大，由于狀態(tài)1的溫度等于狀態(tài)3的溫度，則狀態(tài)1的氣體內(nèi)能等于狀態(tài)3的氣體內(nèi)能，可知1→2過(guò)程中氣體內(nèi)能的減少量等于2→3過(guò)程內(nèi)能的增加量，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，1→2過(guò)程氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定理可知，外界對(duì)氣體做的功小于氣體放出的熱量，故C錯(cuò)誤；D．由圖像可知，2→3過(guò)程氣體壓強(qiáng)保持不變，氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，根據(jù)壓強(qiáng)微觀意義可知，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)在器壁單位面積上撞擊的次數(shù)減小，故D正確。故選D。3．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)變化到狀態(tài)，其圖像如圖所示，則氣體（

）

A．由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過(guò)程，氣體對(duì)外界做正功B．由狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過(guò)程，氣體溫度升高C．由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過(guò)程，氣體向外界放熱D．由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過(guò)程，氣體的內(nèi)能先不變后增大【答案】C【詳解】ABD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得可知圖像的斜率為溫度，由狀態(tài)變化到狀態(tài)的過(guò)程為等溫過(guò)程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，溫度不變則氣體內(nèi)能不變，由圖可知狀態(tài)到狀態(tài)的過(guò)程的乘積在減小，氣體溫度降低，則內(nèi)能減小，故ABD錯(cuò)誤；C．由狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)變化到狀態(tài)的過(guò)程，外界對(duì)氣體一直做正功，始、末狀態(tài)相比氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放熱，故C正確。故選C。4．（2023·河北·校聯(lián)考三模）體育課中，小明用打氣筒給籃球打氣，整個(gè)打氣過(guò)程緩慢進(jìn)行，每次打氣筒活塞都將壓強(qiáng)為的一整筒空氣壓入籃球，無(wú)漏氣，氣體可視為理想氣體。設(shè)籃球的體積為且不變，打氣筒的體積為V，在打氣過(guò)程中，氣體的溫度不變，下列說(shuō)法中不正確的是（）

A．籃球內(nèi)氣體的分子數(shù)密度不斷增大B．籃球內(nèi)氣體的內(nèi)能不斷增大C．每打一次氣前后，籃球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化量為D．打氣過(guò)程中氣體從外界吸收熱【答案】D【詳解】A．籃球內(nèi)氣體分子數(shù)增加，總體積不變，分子數(shù)密度增大，故A正確；B．籃球內(nèi)分子數(shù)增加，內(nèi)能增大，故B正確；C．籃球的容積為，打氣筒的體積為，打氣前籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，打氣后籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，根據(jù)玻意耳定律有整理得故C正確；D．以籃球內(nèi)原有氣體和打入氣體整體為研究對(duì)象，打氣過(guò)程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，打氣筒對(duì)氣體做正功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界放出熱量，D錯(cuò)誤，本題選錯(cuò)誤的，故選D。5．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，小明把空的玻璃瓶開(kāi)口向下緩慢壓入恒溫水中，瓶?jī)?nèi)空氣無(wú)泄漏，在下降過(guò)程中（）

A．氣體從外界吸熱B．單位面積單位時(shí)間氣體分子撞擊瓶壁次數(shù)增多C．氣體內(nèi)能增大D．氣體對(duì)外做功【答案】B【詳解】ACD．下壓過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)變大，溫度不變，則體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能不變，氣體向外放熱，選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤；B．氣體壓強(qiáng)變大，溫度不變，則氣體分子平均動(dòng)能不變，氣體體積減小，則氣體的數(shù)密度變大，則單位面積單位時(shí)間氣體分子撞擊瓶壁次數(shù)增多，選項(xiàng)B正確。故選B。6．（多選）（2023·四川綿陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體等溫壓縮過(guò)程中氣體放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功B．一定質(zhì)量的氣體等容降溫過(guò)程中氣體吸收熱量C．無(wú)論對(duì)蒸汽機(jī)怎樣革新，也不能把蒸汽的內(nèi)能通過(guò)做功全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D．利用降低海水溫度放出大量的熱量來(lái)發(fā)電，可解決能源短缺的問(wèn)題E．電冰箱正常工作時(shí)把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳遞到箱外高溫物體，不違背熱力學(xué)定律【答案】ACE【詳解】A．一定質(zhì)量的氣體等溫壓縮過(guò)程中，內(nèi)能不變，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，且放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，故A正確；B．一定質(zhì)量的氣體等容降溫過(guò)程中，內(nèi)能減小，沒(méi)有做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，無(wú)論對(duì)蒸汽機(jī)怎樣革新，也不能把蒸汽的內(nèi)能通過(guò)做功全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故C正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量并轉(zhuǎn)化為功而不引起其他的變化，利用降低海水溫度放出大量的熱量來(lái)發(fā)電，降低海水溫度的過(guò)程，消耗的能源更多，不能解決能源短缺的問(wèn)題，故D錯(cuò)誤；E．電冰箱正常工作時(shí)把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳遞到箱外高溫物體，不違背熱力學(xué)定律，因?yàn)橄牧穗娔?，故E正確。故選ACE。7．（多選）（2023·安徽六安·安徽省舒城中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷ab、bc、cd、de四個(gè)過(guò)程到達(dá)狀態(tài)e，其中ba的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，bc連線與橫軸平行，de連線與縱軸平行，下列說(shuō)法正確的是（）

A．a(chǎn)b過(guò)程中氣體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增加B．bc過(guò)程中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)擊容器壁次數(shù)不變C．cd過(guò)程中氣體從外界吸熱大于氣體內(nèi)能增量D．de過(guò)程中氣體對(duì)外放出熱量，內(nèi)能不變【答案】AC【詳解】A．a(chǎn)b過(guò)程氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，故A正確；B．bc過(guò)程溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，為保持壓強(qiáng)不變，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子與器壁碰撞次數(shù)應(yīng)減少，故B錯(cuò)誤；C．cd過(guò)程壓強(qiáng)減小，溫度升高，氣體體積增大，故對(duì)外做功，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量且大于內(nèi)能增量，故C正確；D．de過(guò)程氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，則體積增大，對(duì)外做功，內(nèi)能不變，則氣體從外界吸收熱量，故D錯(cuò)誤。故選AC。8．（2023·福建泉州·泉州五中?？家荒＃┮欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再?gòu)臓顟B(tài)B變化到狀態(tài)C，其壓強(qiáng)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示，圖線的橫軸是攝氏溫度t，已知熱力學(xué)溫度，則

（1）氣體在狀態(tài)A時(shí)的分子數(shù)密度（選填“大于”“小于”或“等于”）氣體在狀態(tài)C時(shí)的分子數(shù)密度。（2）氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B到狀態(tài)C的全過(guò)程（選填“吸收”或“放出”）熱量?！敬鸢浮看笥谖铡驹斀狻浚?）[1]由理想氣體狀態(tài)方程可得A到B的圖線為過(guò)絕對(duì)零度的傾斜直線，即氣體發(fā)生等容變化，B到C的溫度不變，隨著壓強(qiáng)減小，體積增大，分子數(shù)密度減小，故氣體在狀態(tài)A時(shí)的分子數(shù)密度大于氣體在狀態(tài)C時(shí)的分子數(shù)密度。（2）[2]A到B溫度升高，吸收熱量，B到C溫度不變內(nèi)能不變，但由于體積增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B到狀態(tài)C的全過(guò)程吸收熱量。9．（2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）夏季炎熱的正午，小李將充足氣的自行車忘在室外，結(jié)果車胎爆胎。將車胎內(nèi)的空氣視為理想氣體，爆胎前車胎內(nèi)空氣的體積及質(zhì)量均不變，爆胎過(guò)程時(shí)間極短。爆胎前，隨著氣溫的升高，車胎內(nèi)空氣的壓強(qiáng)

（填“增大”或“減小”）；爆胎過(guò)程中，車胎內(nèi)的空氣對(duì)外界做

（填“正”或“負(fù)”）功，內(nèi)能

（填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮吭龃笳郎p小【詳解】[1]爆胎前，車胎內(nèi)空氣的體積不變，根據(jù)查理定律可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，車胎內(nèi)空氣的壓強(qiáng)增大；[2][3]因?yàn)楸ミ^(guò)程時(shí)間極短，所以爆胎過(guò)程中車胎內(nèi)的空氣來(lái)不及與外界發(fā)生熱交換，即Q=0，其體積膨脹對(duì)外界做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，該過(guò)程車胎內(nèi)空氣的內(nèi)能減小。10．（2023·河南開(kāi)封·統(tǒng)考一模）如圖1，氣缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無(wú)摩擦移動(dòng)A、B的質(zhì)量分別為，，橫截面積分別為，，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng)，已知此時(shí)氣體的體積，現(xiàn)使氣缸從水平放置緩慢到豎直放置，保持溫度不變，達(dá)到平衡后如圖2所示，A未到達(dá)兩氣缸連接處，取重力加速度。求：（1）與圖1相比．活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)的距離L；（2）從圖1到圖2過(guò)程中氣體放出熱量。

【答案】（1）；（2）【詳解】（1）氣缸處于圖1位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，對(duì)于活塞和桿，由平衡條件得代入數(shù)據(jù)解得，氣缸處于圖2位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，對(duì)于活塞和桿，由平衡條件得設(shè)為氣缸處于圖2位置時(shí)缸內(nèi)氣體的體積，由玻意耳定律可得由幾何關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得（2）對(duì)于從圖1到圖2過(guò)程，設(shè)氣體放出熱量為Q，外界對(duì)氣體做功為W，理想氣體內(nèi)能只和溫度有關(guān)，保持溫度不變。根據(jù)熱力學(xué)第一定律有，聯(lián)立得，【能力提升】一、單選題1．（2023·北京西城·北京八中校考三模）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)一系列變化過(guò)程，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．a(chǎn)→b過(guò)程中，氣體體積變大，放出熱量B．b→c過(guò)程中，氣體溫度不變，氣體對(duì)外界做功C．c→a過(guò)程中，氣體體積變小，放出熱量D．c→a過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，外界對(duì)氣體做功【答案】B【詳解】A．a(chǎn)→b過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)蓋一呂薩克定律得知，體積減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律溫度降低，＜0，體積減小，W＞0，所以Q＜0，放出熱量，故A錯(cuò)誤；B．b→c過(guò)程中氣體的溫度保持不變，壓強(qiáng)減小，即氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律PV＝C可知體積增大，氣體對(duì)外界做功，故B正確；CD．c→a過(guò)程中，P﹣T圖像過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，P與T成正比，則氣體發(fā)生等容變化，溫度升高，所以＞0，體積不變，外界對(duì)氣體做功W＝0，所以Q＞0，吸收熱量，故CD錯(cuò)誤。故選B。2．（2022·浙江·舟山中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示，為圓弧，為半徑相同的圓弧。氣體從狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)、、，最終回到狀態(tài)，則（

）

A．從狀態(tài)到狀態(tài)是等溫膨脹過(guò)程B．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體吸收熱量，內(nèi)能不變C．處于狀態(tài)時(shí)氣體分子單位時(shí)間撞擊單位面積的次數(shù)一定比狀態(tài)少D．從狀態(tài)經(jīng)、、回到狀態(tài)，氣體吸收熱量【答案】C【詳解】A．從狀態(tài)到狀態(tài)是體積減小。等溫過(guò)程為雙曲線，為圓弧，從狀態(tài)到狀態(tài)不是等溫過(guò)程。故A錯(cuò)誤；B．從狀態(tài)a到狀態(tài)c，氣體壓強(qiáng)相等，體積增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知其溫度必定升高，且對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有氣體吸收熱量。故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)上一選項(xiàng)分析，在狀態(tài)c，氣體體積較大，分子數(shù)密度較小，氣體溫度升高導(dǎo)致分子平均動(dòng)能增加，在保持壓強(qiáng)不變的情況下，單位時(shí)間撞擊單位面積的次數(shù)一定較少。故C正確；D．從狀態(tài)a經(jīng)b、c、d回到狀態(tài)a，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，外界對(duì)氣體做功等于圖形的面積，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有氣體放出熱量。故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2023·江西·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體沿圖示從狀態(tài)a→b→c→a，其中ab的反向延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，bc和ca分別與橫軸和縱軸平行。下列說(shuō)法正確的是（）

A．從a→b，氣體壓強(qiáng)減小 B．從a→b，氣體內(nèi)能減小C．從b→c，氣體吸收熱量 D．從c→a，氣體分子的平均動(dòng)能不變【答案】D【詳解】AB．從a→b，氣體發(fā)生等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，內(nèi)能增大，故AB錯(cuò)誤；C．從b→c，氣體發(fā)生等容變化，氣體不做功，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體放出熱量，故C錯(cuò)誤；D．從c→a，氣體溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，故D正確。故選D。二、多選題4．（2024·陜西寶雞·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）煤氣罐是部分家庭的必需品，安全使用煤氣罐是人們比較關(guān)注的話題.煤氣罐密封性良好，將一定量的天然氣封閉在罐中，假設(shè)罐內(nèi)的氣體為理想氣體。當(dāng)罐內(nèi)氣體溫度升高時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小B．罐內(nèi)氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加C．單位時(shí)間內(nèi)撞擊在單位面積煤氣罐上的分子數(shù)增多D．罐內(nèi)氣體對(duì)外界做功，氣體的分子平均動(dòng)能減小E．氣體的平均速率增大，但不能保證每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大【答案】BCE【詳解】A．溫度升高，體積一定時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加，A錯(cuò)誤；B．由熱力學(xué)第一定律知，溫度升高，體積一定，氣體內(nèi)能增加，做功為零，則必然吸熱，B正確；C．雖然體積不變，分子疏密度不變，但是由于溫度升高，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度增加，故單位時(shí)間內(nèi)撞擊在單位面積煤氣罐上的分子數(shù)增多，C正確；D．體積不變，罐內(nèi)氣體不對(duì)外做功，溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，D錯(cuò)誤；E．氣體分子平均速率增大，但不能保證每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，E正確。故選BCE。5．（2022·遼寧大連·大連八中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，“奧托循環(huán)”由兩條絕熱線和兩條等容線組成，其中，a→b和c→d為絕熱過(guò)程，b→c和d→a為等容過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)→b過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功B．d→a過(guò)程中，氣體從外界吸收熱量C．b→c過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多D．c→d過(guò)程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少【答案】CD【詳解】A．a(chǎn)→b過(guò)程為絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高，分子平均動(dòng)增大，故A錯(cuò)誤；B．d→a過(guò)程為等容變化，壓強(qiáng)減小，溫度降低，故氣體向外界放熱，故B錯(cuò)誤；C．b→c過(guò)程為等容變化，由圖可知壓強(qiáng)增大，故單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多，故C正確；D．c→d過(guò)程為絕熱膨脹，氣體對(duì)外界做功，溫度降低，體積增大，壓強(qiáng)減小，故單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少，故D正確。故選CD。6．（2024·云南大理·云南省下關(guān)第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從的變化過(guò)程可用如圖所示的圖線描述，其中為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為T=300K。下列說(shuō)法正確的是（）

A．氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度B．從A到C過(guò)程外界對(duì)氣體做了600J的功C．氣體從狀態(tài)D變化到狀態(tài)A，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減小，氣體分子的平均動(dòng)能不變D．若氣體從D到A過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為250J，則氣體從（一次循環(huán)）過(guò)程中氣體吸收的熱量為250J【答案】AD【詳解】A．由題可知為等溫線，則C到D過(guò)程由蓋·呂薩克定律得解得故A正確；B．A到B過(guò)程壓強(qiáng)不變，則氣體對(duì)外做功B到C過(guò)程體積不變，則氣體不做功，則A到C過(guò)程，氣體對(duì)外做功600J，故B錯(cuò)誤；C．由于氣體質(zhì)量保持不變，氣體從狀態(tài)D變化到狀態(tài)A，氣體體積減小，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)增大，溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．氣體從A到B過(guò)程體積增大，對(duì)外做功氣體從B到C過(guò)程體積不變，氣體不做功，即氣體從C到D過(guò)程體積減小，外界對(duì)氣體做功，即一次循環(huán)內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可得由以上各式可即則氣體吸收的熱量為250J，故D正確。故選AD。7．（2023·四川內(nèi)江·四川省資中縣第二中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從A到B到C又回到A，其中有一個(gè)為絕熱過(guò)程，有一個(gè)為等溫過(guò)程，有一個(gè)為等容過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．A到B是等溫過(guò)程B．從B到C的過(guò)程，氣體從外界吸收熱量C．全過(guò)程氣體從外界吸收熱量D．C到A的過(guò)程，氣體內(nèi)能不變E．A、B、C三狀態(tài)相比，A狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)最多，B狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)最少【答案】BDE【詳解】AD．根據(jù)題意，由圖可知，從為等容過(guò)程，且壓強(qiáng)增大，由查理定律有可得假設(shè)是等溫過(guò)程，則為絕熱過(guò)程，且有由圖可知，過(guò)程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，則有與上述過(guò)程中溫度情況不符，則假設(shè)不成立，即應(yīng)該是是絕熱過(guò)程，為等溫過(guò)程，溫度不變，氣體內(nèi)能不變，故A錯(cuò)誤，D正確；B．由A分析可知，從B到C的過(guò)程，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，氣體體積不變，氣體對(duì)外界不做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，故B正確；C．全過(guò)程氣體的內(nèi)能不變，由過(guò)程，氣體的體積增大，氣體對(duì)外做功，由過(guò)程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，由圖可知，過(guò)程氣體的平均壓強(qiáng)小于過(guò)程氣體的平均壓強(qiáng)，由于體積變化相等，則過(guò)程氣體做功較多，即外界對(duì)氣體做功大于氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，全過(guò)程氣體放出熱量，故C錯(cuò)誤；E．根據(jù)上述分析，結(jié)合圖像可知?jiǎng)tA狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)大于C狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)，又有則C狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)大于B狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)，即A狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)最多，B狀態(tài)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)最少，故E正確。故選BDE。三、填空題8．（2023·福建廈門·廈門一中校考一模）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)等壓變化到狀態(tài)B，再經(jīng)過(guò)等容變化到狀態(tài)C，最終經(jīng)過(guò)等溫變化回到初始狀態(tài)A。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體吸收了300J的熱量，從A到B過(guò)程氣體的內(nèi)能變化J，B到C過(guò)程中氣體（填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱不放熱”），C到A過(guò)程中氣體（填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱不放熱”）。

【答案】220放熱放熱【詳解】[1]從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功W=pΔV=80J氣體吸收了300J的熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知ΔU=Q?W=220J氣體內(nèi)能增加220J。[2]理想氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，做等容變化由得TB>TCB到C過(guò)程中氣體放熱。[3]理想氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A，因pV相等，則氣體做等溫變化，內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做正功，右熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w放熱。四、解答題9．（2023·廣東東莞·東莞實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，長(zhǎng)為0.5m、內(nèi)壁光滑的汽缸固定在水平面上，汽缸內(nèi)用橫截面積為的活塞封閉有壓強(qiáng)為、溫度為27℃的理想氣體，開(kāi)始時(shí)活塞位于汽缸底30cm處。現(xiàn)對(duì)封閉的理想氣體加熱，使活塞緩慢向右移動(dòng)。（已知大氣壓強(qiáng)為）（1）試計(jì)算當(dāng)溫度升高到427℃時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；（2）若在此過(guò)程中封閉氣體共吸收了800J的熱量，試計(jì)算氣體增加的內(nèi)能。

【答案】①；②【詳解】（1）由題意可知，在活塞移動(dòng)到汽缸口的過(guò)程中，氣體發(fā)生的是等壓變化。設(shè)活塞的橫截面積為S，活塞未移動(dòng)時(shí)封閉氣體的溫度為，當(dāng)活塞恰好移動(dòng)到汽缸口時(shí)，封閉氣體的溫度為，則由蓋—呂薩克定律可知

又解得即227℃，因?yàn)?27℃<427℃，所以氣體接著發(fā)生等容變化，設(shè)當(dāng)氣體溫度達(dá)到427℃時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p，由查理定律可以得到代入數(shù)據(jù)整理可以得到（2）由題意可知，氣體膨脹過(guò)程中活塞移動(dòng)的距離，故大氣壓力對(duì)封閉氣體所做的功為代入數(shù)據(jù)解得由熱力學(xué)第一定律得到10．（2022·浙江湖州·統(tǒng)考一模）一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)歷A、B、C三個(gè)狀態(tài)變化，其壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖像如圖所示。已知狀態(tài)A的溫度為。（1）求狀態(tài)C的溫度；（2）類比直線運(yùn)動(dòng)中根據(jù)速度一時(shí)間圖像求位移的方法，求過(guò)程，氣體對(duì)外界做的功W；（3）求過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量Q。

【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）A→C，由理想氣體狀態(tài)方程有得（2）由圖像，，氣體體積膨脹，氣體對(duì)外做功氣體對(duì)外做功得（3）由可得即A、B兩個(gè)狀態(tài)溫度相等，內(nèi)能相等，由熱力學(xué)第一定律有可得，中，氣體從外界吸收的熱量為【真題感知】1．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）如圖是爬山所帶氧氣瓶，氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量不變，爬高過(guò)程中，溫度減小，則氣體（）

A．對(duì)外做功 B．內(nèi)能減小 C．吸收熱量 D．壓強(qiáng)不變【答案】B【詳解】A．由于爬山過(guò)程中氣體體積不變，故氣體不對(duì)外做功，故A錯(cuò)誤；B．爬山過(guò)程中溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，故B正確；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知爬山過(guò)程中氣體不做功，但內(nèi)能見(jiàn)效，故可知?dú)怏w放出熱量，故C錯(cuò)誤；D．爬山過(guò)程中氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量均不變，溫度減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，故D錯(cuò)誤；故選B。2．（多選）（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒(méi)有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過(guò)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后（）

A．h中的氣體內(nèi)能增加 B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等 D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等【答案】AD【詳解】A．當(dāng)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱時(shí)，f中的氣體內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強(qiáng)增大，會(huì)緩慢推動(dòng)左邊活塞，可知h的體積也被壓縮壓強(qiáng)變大，對(duì)活塞受力分析，根據(jù)平衡條件可知，彈簧彈力變大，則彈簧被壓縮。與此同時(shí)彈簧對(duì)右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動(dòng)左邊活塞。故活塞對(duì)h中的氣體做正功，且是絕熱過(guò)程，由熱力學(xué)第一定律可知，h中