21/21第64講熱力學(xué)定律與能量守恒定律目錄TOC\o"1-4"\h\z\u01考情解碼?命題預(yù)警 202體系構(gòu)建?思維可視 303核心突破?靶向攻堅 4考點一熱力學(xué)第一定律 4知識點1熱力學(xué)第一定律 4知識點2熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合應(yīng)用 4知識點3熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用 4考向1熱力學(xué)第一定律的基本應(yīng)用 5考向2熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合問題 7考向3熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用 10考點二熱力學(xué)第二定律 13知識點1熱力學(xué)第二定律 13知識點2熱力學(xué)第一、第二定律的比較 13考向熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用 1404真題溯源?考向感知 16考點要求考頻2025年2024年2023年熱力學(xué)第一定律理解高頻2025?浙江2025?重慶2025?甘肅2024?天津2024?貴州2024?海南2023?福建2023?廣東2023?山東熱力學(xué)第二定律簡單應(yīng)用低頻2025?浙江2024?浙江2023?浙江考情分析：1.命題形式：選擇題實驗題計算題2.命題分析：高考對熱力學(xué)定律的考查較為頻繁，題目以選擇題和計算題出現(xiàn)較多，選擇題的難度較為簡單，計算題難度相對較高。3.備考建議：重點關(guān)注熱力學(xué)第一定律和氣體實驗定律在圖像問題和計算題中的綜合應(yīng)用問題4.命題情境：多以理想氣體的圖像作為問題的載體考查熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容，同時以日常生活中與能量有關(guān)的問題為命題的情景。復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.理解和掌握熱力學(xué)第一定律和第二定律。2.能夠熟練處理熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律相結(jié)合的問題。熱力學(xué)定律與能量守恒定律內(nèi)能的改變熱力學(xué)定律與能量守恒定律內(nèi)能的改變做功熱傳遞熱力學(xué)第一定律內(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表達(dá)式ΔU=Q+W第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律熱力學(xué)第二定律兩類表述熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律能量守恒定律能量既不會憑空產(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考點一熱力學(xué)第一定律知識點1熱力學(xué)第一定律1．對熱力學(xué)第一定律的理解(1)做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上是等效的。(2)做功過程是系統(tǒng)與外界之間的其他形式能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。(3)熱傳遞過程是系統(tǒng)與外界之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。2．熱力學(xué)第一定律的三種特殊情況(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。(2)若過程中不做功，則W＝0，Q＝ΔU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。(3)若過程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，則W＋Q＝0，即物體吸收的熱量全部用來對外做功，或外界對物體做的功等于物體放出的熱量。3．公式ΔU＝W＋Q中符號法則的理解物理量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)能減少知識點2熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合應(yīng)用處理熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合問題的思路：1.根據(jù)氣體圖像的特點判斷氣體的溫度、體積的變化情況，從而判斷氣體與外界的吸、放熱關(guān)系及做功關(guān)系。2.在p-V圖像中，圖線與V軸圍成的面積表示氣體對外界或外界對氣體做的功。3.結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷有關(guān)問題。知識點3熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用求解熱力學(xué)定律與氣體實驗定律的綜合問題的思路：考向1熱力學(xué)第一定律的基本應(yīng)用例1如圖所示，玻璃杯蓋上杯蓋時密封良好，初始時杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)，杯內(nèi)氣體視為理想氣體，現(xiàn)將玻璃杯放入消毒柜高溫消毒，杯內(nèi)封閉氣體的溫度緩慢升高，關(guān)于此過程下列說法正確的是（）A．外界對杯內(nèi)氣體做功B．杯內(nèi)氣體從外界吸收熱量C．杯內(nèi)所有氣體分子的運(yùn)動速率均增大D．杯內(nèi)氣體分子單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的次數(shù)減少【答案】B【詳解】AB．因氣體體積不變，則外界對杯內(nèi)氣體不做功，則W=0；氣體溫度升高，則內(nèi)能增加ΔU>0，根據(jù)ΔU=W+Q，可知C．杯內(nèi)氣體溫度升高，分子平均速率變大，但并非所有氣體分子的運(yùn)動速率均增大，選項C錯誤；D．氣體體積不變，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程可知氣體壓強(qiáng)變大，則分子數(shù)密度不變，分子平均速率變大，則杯內(nèi)氣體分子單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的次數(shù)增加，選項D錯誤。故選B。【變式訓(xùn)練1-1·變載體】如圖，在汽缸內(nèi)活塞左邊封閉著一定量的空氣，壓強(qiáng)與大氣壓相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸內(nèi)空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量為Q1。如果讓活塞可以自由滑動（活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣），也使汽缸內(nèi)空氣溫度升高相同溫度，其吸收的熱量為Q2。設(shè)氣體在定容下的比熱容為c1，在定壓下的比熱容為c2，則（）A．Q1>QC．c1>c【答案】B【詳解】AB．汽缸和活塞固定，氣體體積不變，則有W1=0，使汽缸內(nèi)空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量為Q1讓活塞可以自由滑動，氣體壓強(qiáng)一定，當(dāng)升高溫度時，氣體體積增大，氣體對外界做功，則有W由于使汽缸內(nèi)空氣溫度升高相同溫度，則氣體內(nèi)能變化量仍然為ΔU，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有可知Q1CD．根據(jù)Q=cmΔt結(jié)合上述，由于Q1【變式訓(xùn)練1-2·變情境】海底火山活躍的海域，火山附近的海水加熱形成水蒸氣從而產(chǎn)生氣泡。氣泡從海底浮上水面的過程中，溫度下降，壓強(qiáng)減小，體積減小。若氣泡中的水蒸氣不液化，且可視作一定質(zhì)量的理想氣體。下列說法正確的是（）A．水蒸氣對外做功，內(nèi)能增加 B．水蒸氣對外做功，內(nèi)能減小C．水蒸氣放出的熱量大于內(nèi)能的減少量 D．水蒸氣放出的熱量小于內(nèi)能的減少量【答案】C【詳解】氣泡上升時溫度下降，內(nèi)能減少（ΔU<0）。體積減小，外界對氣體做功（W>0）。根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得Q=ΔU?W因ΔU為負(fù)，W為正，則Q<0故Q的絕對值|Q|=|ΔU|+W即水蒸氣放出的熱量大于內(nèi)能的減少量。故選C。【變式訓(xùn)練1-3·變情境】曾同學(xué)去西藏旅行時，發(fā)現(xiàn)從低海拔地區(qū)買的密封包裝的零食，到了高海拔地區(qū)時出現(xiàn)了嚴(yán)重的鼓包（體積膨脹）現(xiàn)象，如圖所示。假設(shè)零食袋里密封的氣體可視為理想氣體，從低海拔地區(qū)到高海拔地區(qū)的過程中溫度保持不變，高海拔地區(qū)的大氣壓強(qiáng)顯著小于低海拔地區(qū)的大氣壓強(qiáng)，下列說法正確的是（）A．袋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大B．零食袋中氣體分子的平均動能減小C．從低海拔地區(qū)到高海拔地區(qū)的過程中，袋內(nèi)氣體從外界吸收了熱量D．從低海拔地區(qū)到高海拔地區(qū)的過程中，外界對氣體做正功【答案】C【詳解】A．根據(jù)氣體的等溫變化規(guī)律可知，袋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，選項A錯誤；B．溫度不變，則零食袋中氣體分子的平均動能不變，選項B錯誤；CD．從低海拔地區(qū)到高海拔地區(qū)的過程中，袋內(nèi)氣體對外界做正功，袋內(nèi)氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，袋內(nèi)氣體從外界吸收了熱量，選項C正確、D錯誤。故選C?？枷?熱力學(xué)第一定律與氣體圖像的綜合問題例2一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)B、C變化到狀態(tài)D的變化過程p?V圖像如圖所示，AB與橫軸平行，BC與縱軸平行，ODC在同一直線上。已知A狀態(tài)溫度為400K，從A狀態(tài)至B狀態(tài)氣體吸收了320J的熱量，下列說法正確的是（）A．B狀態(tài)的溫度為600KB．從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過程中，氣體溫度不變C．從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，氣體內(nèi)能增加了240JD．從A狀態(tài)至D狀態(tài)整個過程中，氣體對外做功17.5J【答案】C【詳解】A．根據(jù)pAVATAB．因為C狀態(tài)的pV乘積大于D狀態(tài)，則從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過程中溫度降低，故B錯誤；C．從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，氣體吸收了320J的熱量，同時氣體對外做功WAB=0.4×10D．因p?V圖像與橫軸所圍的面積表示功，則從A狀態(tài)至D狀態(tài)整個過程中，氣體對外做功WAD=0.4×105×2×【變式訓(xùn)練2-1·變考法】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a，其p?1A．在a→b過程中，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少B．在b→c過程中，氣體向外界放熱C．在c→a過程中，氣體吸收的熱量小于pD．氣體在a→b→c→a一個循環(huán)過程中吸收的熱量等于p【答案】C【詳解】將題中的圖像轉(zhuǎn)化為p?V圖像如圖所示A．在a→b過程中，氣體壓強(qiáng)不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有pVTB．在b→c過程中，氣體做等容變化，體積不變，壓強(qiáng)增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有ΔU=W+QC．在c→a過程中，由pVT=C可得p=CT?1V由于圖像c→a過程圖像的延長線過原點，此過程為等溫變化，體積增大，氣體對外做功，氣體內(nèi)能不變，故氣體吸收的熱量等于氣體對外界所做的功，根據(jù)D．同理在a→b→c→a一個循環(huán)過程中，內(nèi)能不變，氣體對外做功等于吸收的熱量，而對外做的功W′【變式訓(xùn)練2-2·變考法】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)c，其過程如p-T圖像所示。在該過程中（）A．a(chǎn)到b過程中，氣體體積不變B．a(chǎn)到b過程中，氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功C．b到c過程中，外界對氣體做功D．b到c過程中，氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功【答案】B【詳解】A．根據(jù)p=CVT，因a點與坐標(biāo)原點連線的斜率比b較大，可知a態(tài)體積較小，即aB．a(chǎn)到b過程中，氣體體積變大，氣體對外做功，即W<0；氣體溫度升高，內(nèi)能變大，即?U>0，根據(jù)ΔU=W+Q可知，氣體從外界吸收的熱量Q大于氣體對外界做的功WC．b到c過程中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，則體積變大，氣體對外界做功，選項C錯誤；D．b到c過程中，氣體內(nèi)能不變，則氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外界做的功，選項D錯誤。故選B?！咀兪接?xùn)練2-3·變考法】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷變化過程a→b→c→d到達(dá)狀態(tài)d的V?T關(guān)系圖像如圖所示。已知氣體在狀態(tài)a時的壓強(qiáng)為p1，圖線ba、cdA．理想氣體在狀態(tài)d時的壓強(qiáng)為4B．b→c過程氣體的溫度升高，所有分子的速率都增大C．理想氣體在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)是狀態(tài)b時的2倍D．a(chǎn)→b→c→d變化過程氣體從外界吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量【答案】D【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知在V?T圖像中過原點的傾斜直線反映的是理想氣體等壓變化的規(guī)律，即pa=pb，pc=pB．過程b→c氣體的溫度升高，分子運(yùn)動的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故B錯誤；C．根據(jù)以上分析可知，狀態(tài)c的壓強(qiáng)為狀態(tài)b壓強(qiáng)的2倍，由于b→c過程溫度升高，分子的平均動能變大，分子的平均撞擊力也變大，則氣體在狀態(tài)c單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的分子數(shù)一定小于狀態(tài)b時的2倍，故C錯誤；D．變化過程a→b→c→d，外界對氣體做的總功為W=?p13V0考向3熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用例3建筑工地上工人用液態(tài)金屬澆筑一個金屬立柱時，由于工藝缺陷在柱體內(nèi)部淺層形成了一個不規(guī)則的空腔，為修補(bǔ)空腔需要測出空腔的體積，在金屬立柱上打一個小孔，用細(xì)管將空腔內(nèi)部與一個封閉的汽缸相連通（如圖所示）、做好密封使空腔、汽缸、細(xì)管內(nèi)部組成一個密閉的空間。汽缸上部由橫截面積S=10cm2的活塞密封，初始狀態(tài)汽缸內(nèi)封閉的氣體體積為10L?，F(xiàn)對活塞施加一個豎直向下的變力F，使活塞緩慢下移，當(dāng)汽缸內(nèi)氣體體積變?yōu)?L時，外力F的大小為20N，上述過程中外力F做的功W1＝28J。已知外界環(huán)境溫度不變，金屬立柱、空腔及汽缸導(dǎo)熱性良好，不計活塞質(zhì)量、活塞與汽缸間的摩擦力、細(xì)管中氣體的體積，大氣壓強(qiáng)(1)金屬立柱內(nèi)空腔的體積；(2)汽缸內(nèi)氣體體積由10L變?yōu)?L的過程中，封閉氣體與外界熱交換是吸熱還是放熱，熱量是多少？【答案】(1)8L(2)放熱，328J【詳解】（1）以整體氣體為研究對象，根據(jù)玻意耳定律有p代入數(shù)據(jù)解得V=8（2）外力F做的功W1=28外力對封閉氣體做功W=W1+W2=328J外界環(huán)境溫度不變，金屬立柱、空腔及汽缸導(dǎo)熱性良好，則內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律Δ【變式訓(xùn)練3-1·變載體】如圖，下端開口的薄壁圓柱形容器（導(dǎo)熱性能良好）豎立在水面上，其上部封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度為T1時，容器底部與水面間的高度差為h1，容器內(nèi)外水面間的高度差為h2；當(dāng)環(huán)境溫度升高到T2（未知）時，容器上升的高度為h，此過程中氣體從環(huán)境中吸收的熱量為Q。容器的橫截面積為S，已知大氣壓強(qiáng)始終保持p0不變，水的密度為ρ，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。【提示：環(huán)境溫度升高過程中，因薄壁管浮力忽略不計，且薄壁管受重力和大氣壓力不變，則可判斷管內(nèi)氣體發(fā)生的什么變化?！壳螅?1)初狀態(tài)時容器內(nèi)部氣體壓強(qiáng)p；(2)環(huán)境溫度T2；(3)環(huán)境溫度從T1升高到T2過程中，氣體內(nèi)能的變化量ΔU?！敬鸢浮?1)p0+ρg?2【詳解】（1）初狀態(tài)時容器內(nèi)部氣體壓強(qiáng)p=（2）對容器受力分析得mg+p0S=pS解得p=p0+mgS環(huán)境溫度從T1升高到T2過程中，大氣壓強(qiáng)p0、容器質(zhì)量m均不變，則容器內(nèi)部氣體壓強(qiáng)p不變，并且h2不變；初狀態(tài)：T1（3）該過程中外界對氣體所做的功W=?pV2?V【變式訓(xùn)練2-2·變考法】如圖所示，固定的汽缸內(nèi)有一自由移動的“T”型活塞，質(zhì)量為m=4kg，活塞體積、與汽缸間的摩擦均可忽略不計，距汽缸底部?=0.6m處連接一U形管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計）。初始時，封閉氣體溫度為T1=300K，活塞距離汽缸底部為?1=0.9m，兩邊水銀柱存在高度差。已知汽缸橫截面積為S=2×10(1)初始時，汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為多大；(2)若氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，初始時該氣體內(nèi)能U1【答案】(1)p1=1.2×【詳解】（1）對活塞受力分析，根據(jù)平衡條件有mg+p0（2）兩水銀面相平時氣體壓強(qiáng)p2=1×105Pa，剛開始降低溫度時氣體做等壓變化，當(dāng)“T”型活塞已經(jīng)觸底后做等容變化，則氣體體積V1=?1S，V2=?2S根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p1V1【變式訓(xùn)練2-3·變載體】玩具氣槍的核心動力來源于氣體的壓縮與釋放。當(dāng)密閉空間內(nèi)的空氣被壓縮時，內(nèi)部壓強(qiáng)增大，撤除外力后壓縮氣體迅速膨脹，推動彈丸高速射出。某研究小組想研究氣槍子彈的速度變化及功能轉(zhuǎn)化。實驗時把槍管水平固定，槍管一端封閉，另一端與外界大氣連通，槍管中空部分粗細(xì)均勻，橫截面積為S=2cm2，其簡化結(jié)構(gòu)如題圖1所示。通過傳感器測量，繪制出子彈速度v與封閉氣柱長度x的函數(shù)關(guān)系曲線，如題圖2所示。子彈剛開始運(yùn)動時，封閉氣柱長度為x1=20cm，此時封閉氣體溫度為T1=300K，壓強(qiáng)為(1)子彈速度達(dá)到最大時，封閉氣體的溫度T2(2)子彈從開始運(yùn)動到獲得最大速度的過程中，子彈克服外界大氣做的功W0(3)已知槍管內(nèi)封閉氣體內(nèi)能U與熱力學(xué)溫度T滿足（U=βT，式中β=3.2×10①若忽略封閉氣體與外界熱交換，求子彈的最大速度vm0②實際情況封閉氣體和外界會有熱交換，實驗測得vm【答案】(1)225K(2)2J(3)①20m/s；②吸熱，0.084J【詳解】（1）當(dāng)子彈速度達(dá)到最大時，封閉氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等，則有p解得T（2）此過程子彈克服外界大氣做的功W0=p0（3）①對封閉氣體，若忽略封閉氣體與外界熱交換，則有Q＝0根據(jù)U=βT，得Δ根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W1+Q，解得ΔU=?2.4J②對子彈，由動能定理得?W2?W0=1考點二熱力學(xué)第二定律知識點1熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的含義(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”的含義是發(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。在產(chǎn)生其他影響的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如氣體的等溫膨脹過程。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的宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。知識點2熱力學(xué)第一、第二定律的比較1.熱力學(xué)第一、第二定律的比較熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律定律揭示的問題從能量守恒的角度揭示了功、熱量和內(nèi)能改變量三者的定量關(guān)系自然界中出現(xiàn)的宏觀過程是有方向性的機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化當(dāng)摩擦力做功時，機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能不可能在不引起其他變化的情況下完全變成機(jī)械能熱量的傳遞熱量可以從高溫物體自發(fā)傳向低溫物體說明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體兩定律的關(guān)系在熱力學(xué)中，兩者既相互獨立，又互為補(bǔ)充，共同構(gòu)成了熱力學(xué)知識的理論基礎(chǔ)2.兩類永動機(jī)的比較第一類永動機(jī)第二類永動機(jī)設(shè)計要求不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機(jī)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(jī)器不可能制成的原因違背能量守恒定律不違背能量守恒定律，違背熱力學(xué)第二定律考向熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用例4某科技館展示了一款新型節(jié)能空調(diào)。該空調(diào)制冷時，通過壓縮機(jī)做功消耗電能，將熱量從室內(nèi)傳遞到溫度更高的室外環(huán)境。在此過程中，部分電能轉(zhuǎn)化為壓縮機(jī)的機(jī)械能。下列判斷正確的是（）A．熱量從低溫環(huán)境傳遞到高溫環(huán)境的過程可以自發(fā)進(jìn)行，無需外界干預(yù)B．空調(diào)工作時，室內(nèi)與外界組成的系統(tǒng)總熵可能保持不變C．通過壓縮機(jī)做功使熱量從低溫環(huán)境傳至高溫環(huán)境的過程，不違反熱力學(xué)第二定律D．部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，說明能量轉(zhuǎn)化不具有方向性【答案】C【詳解】A．熱量自發(fā)傳遞是從高溫到低溫，從低溫到高溫不能自發(fā)，需外界干預(yù)（如空調(diào)壓縮機(jī)做功），故A錯誤；B．空調(diào)工作時，消耗電能，電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使得室內(nèi)與外界組成的系統(tǒng)總熵增加，故B錯誤；C．通過壓縮機(jī)做功（外界干預(yù)）使熱量從低溫到高溫，不違反熱力學(xué)第二定律，故C正確；D．能量轉(zhuǎn)化具有方向性，部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是在一定條件下進(jìn)行的，不能說明能量轉(zhuǎn)化不具有方向性，故D錯誤。故選C?！咀兪接?xùn)練4-1】對于熱力學(xué)第二定律的理解，下列說法正確的是（

）A．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞過程中，熱量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B．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能無法全部用來轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不引起其他變化C．在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵會越來越小D．第一類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律【答案】B【詳解】A．熱量自發(fā)傳遞方向是從高溫到低溫，但外界做功時（如制冷機(jī)），熱量可從低溫傳向高溫，故A錯誤；B．機(jī)械能可完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（如摩擦生熱），但內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能需伴隨其他變化（如熱機(jī)需放熱到低溫?zé)嵩矗?，故B正確；C．孤立系統(tǒng)的熵在自然過程中永不減少（熵增原理），總熵會增大或不變，不會減小，故C錯誤；D．第一類永動機(jī)違反能量守恒（熱力學(xué)第一定律），第二類永動機(jī)才違反熱力學(xué)第二定律，故D錯誤。故選B?！咀兪接?xùn)練4-2·變載體】如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖，壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，在蒸發(fā)器中制冷劑汽化，吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外。下列說法正確的是（）A．熱量可以自發(fā)地從低溫的冰箱內(nèi)傳到高溫的冰箱外B．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C．電冰箱的工作原理違反了熱力學(xué)第一定律D．電冰箱的工作效率可達(dá)到100%【答案】B【詳解】AB．由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界的影響或幫助，電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機(jī)的幫助并消耗電能，故A錯誤，B正確；C．電冰箱在工作過程中，消耗電能，實現(xiàn)了熱量從低溫物體向高溫物體的傳遞，其能量的轉(zhuǎn)化和守恒滿足熱力學(xué)第一定律，并沒有違反，故C錯誤；D．任何熱機(jī)的效率都不能達(dá)到100%，因為在能量轉(zhuǎn)化過程中總會有能量損耗，電冰箱也不例外，故D錯誤。故選B?！咀兪接?xùn)練4-3·變情境】全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織與國家氣候中心2025年4月21日聯(lián)合發(fā)布《2025年全球新能源發(fā)電年景預(yù)測報告》。能源問題是當(dāng)今世界最為重要的問題之一，熱力學(xué)的研究對能源利用率的提高起到了關(guān)鍵作用，為熱機(jī)的設(shè)計與制造提供了足夠的理論支持。關(guān)于熱機(jī)和熱力學(xué)定律，以下表述正確的是（）A．第二類永動機(jī)并沒有違背能量守恒定律，故熱機(jī)的效率可能達(dá)到100%B．因為能量守恒，隨著科技的發(fā)展，能量可以循環(huán)利用，從而可以解決能源危機(jī)問題C．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D．熱力學(xué)第二定律可表述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”【答案】C【詳解】A．第二類永動機(jī)并沒有違背能量守恒定律，但根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故AB．雖然能量守恒，由于使用后能量的品質(zhì)降低，可利用的能源會越來越少，使能源危機(jī)仍然存在，我們在日常的生產(chǎn)生活中要養(yǎng)成節(jié)約能源的習(xí)慣，故B錯誤；C．由熵增原理可知，一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行，故C正確。D．熱力學(xué)第二定律可表述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化”，故D錯誤。故選C。1．（2025·重慶·高考真題）易碎物品運(yùn)輸中常采用緩沖氣袋減小運(yùn)輸中沖擊。若某次撞擊過程中，氣袋被壓縮（無破損），不計袋內(nèi)氣體與外界的熱交換，則該過程中袋內(nèi)氣體（視為理想氣體）（）A．分子熱運(yùn)動的平均動能增加 B．內(nèi)能減小C．壓強(qiáng)減小 D．對外界做正功【答案】A【詳解】氣袋被壓縮且絕熱（無熱交換），視為理想氣體。AB．絕熱壓縮時外界對氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動能由溫度決定，分子熱運(yùn)動的平均動能增加，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVTD．氣體體積減小，外界對氣體做功，氣體對外界做負(fù)功，故D錯誤。故選A。2．（2025·北京·高考真題）我