1、第三講熱力學(xué)定律1判斷正誤(1)自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的()(2)功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程一定是可逆過程()(3)空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性()(4)不斷改進(jìn)工藝，熱機(jī)的效率可能達(dá)到100%.()(5)熱量不可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，是因為違背了熱力學(xué)第一定律()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功70104 J，氣體內(nèi)能減少13105 J，則此過程()A氣體從外界吸收熱量2.0105 JB氣體向外界放出熱量2.0105 JC氣體從外界吸收熱量6.0104 JD氣體向外界放出熱量6.01

2、04 J答案：B3木箱靜止于水平地面上，現(xiàn)在用一個80 N的水平推力推動木箱前進(jìn)10 m，木箱受到的摩擦力為60 N，則轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)的內(nèi)能U和轉(zhuǎn)化為木箱的動能Ek分別是()AU200 J，Ek600 JBU600 J，Ek200 JCU600 J，Ek800 JDU800 J，Ek200 J答案：B4(人教版選修33P61第2題改編)(多選)下列現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是()A一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱B蒸汽機(jī)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體答案：CD考點(diǎn)一熱力學(xué)第

3、一定律與能量守恒定律1對公式UQW符號的規(guī)定符號WQU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2三種特殊情況若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加若過程中不做功，即W0，則QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則WQ0或WQ，外界對物體做的功等于物體放出的熱量1(2015北京卷)下列說法正確的是()A物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加D物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變解析：選C根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ可知，若外界對物體做功，

4、物體放出熱量，內(nèi)能可能增加，選項A錯誤；物體對外界做功，若同時吸收熱量，內(nèi)能可能增加，選項B錯誤，C正確；物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能一定減小，選項D錯誤2(2016全國卷)(多選)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，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)能一定增加解析：選CDE物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動具有的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能不一定相同，其內(nèi)能還與氣體的體積和壓強(qiáng)等有關(guān)，故選項A錯誤；氣體內(nèi)能的大小

5、與氣體的質(zhì)量和溫度等有關(guān)，而與氣體的運(yùn)動速度無關(guān)，故宏觀速度增大，不會影響內(nèi)能，選項B錯誤；氣體被壓縮時外界對氣體做功，若在此過程中同時放出熱量，根據(jù)UWQ可知，內(nèi)能可能不變，選項C正確；由于理想氣體是理想化的物理模型，其內(nèi)能只考慮分子動能，表現(xiàn)在宏觀上只與溫度有關(guān)，選項D正確；一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，選項E正確考點(diǎn)二熱力學(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

6、等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3熱力學(xué)過程方向性實例：高溫物體低溫物體功熱氣體體積V1氣體體積V2(較大)不同氣體A和B混合氣體AB4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它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)系它指出自然界中出現(xiàn)的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)械能表述形式只有一種表述形式有多種表述形式兩定律的關(guān)系在熱力學(xué)中，兩者既相互獨(dú)立

7、，又互為補(bǔ)充，共同構(gòu)成了熱力學(xué)知識的理論基礎(chǔ)3(2018遼寧錦州聯(lián)考)(多選)下列敘述中正確的是()A熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)D由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢E用活塞壓縮汽缸內(nèi)的理想氣體，對氣體做了3. 0105 J的功，同時氣體向外界放出1.5105 J的熱量，則氣體內(nèi)能增加了1.5105 J解析：選CDE熱力學(xué)第二定律描述的是熱學(xué)現(xiàn)象的方向性，熱量可以從低溫物體傳遞

8、到高溫物體，但要引起其他方面的變化，選項A錯誤；若分子間初始距離小于平衡距離，則分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大先減小再增大，然后再減小，選項B錯誤；由阿伏伽德羅常數(shù)的定義可知，只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)，選項C正確；表面張力的形成是由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢，選項D正確；由熱力學(xué)第一定律可知UWQ，故U3.0105 J1. 5105 J1.5105 J，說明內(nèi)能增加了1.5105 J，選項E正確4關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()A熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體B不可能使

9、熱量從低溫物體傳向高溫物體C第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律D氣體向真空膨脹的過程是不可逆過程E功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是可逆過程答案：ACD考點(diǎn)三熱力學(xué)定律與氣體實驗定律的綜合解決熱力學(xué)定律與氣體實驗定律的綜合問題的基本思路 (2018遼寧大連統(tǒng)考)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 .求：(1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量解析：(1)對于理想氣體：AB過程，由查理定律有，得TB100 K，所以tBTB273 173 .(2)BC過程，由蓋呂薩克定律有，得TC

10、300 K，所以tCTC273 27 .由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同，氣體內(nèi)能相等，而AB過程是等容變化，氣體對外不做功，BC過程中氣體膨脹對外做功，即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功，故氣體應(yīng)從外界吸收熱量，QpV1105(31031103)J200 J.答案：(1)173 (2)200 J (2015福建卷)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac.則()ATbTc，QabQacBTbTc，QabQacCTbTc，QabQacDTbTc，QabQac解析：選C

11、由理想氣體狀態(tài)方程知，故TcTb；過程ab和ac中內(nèi)能改變量相同，ac過程氣體體積不變，做功為0，W10，ab過程氣體體積增大，氣體對外做功W20，由熱力學(xué)第一定律QWU知QacQab，選項C正確 如圖所示，一個厚度和質(zhì)量不計、橫截面積為S10 cm2的絕熱汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸內(nèi)有一絕熱的“T”形活塞固定在桌面上，活塞與汽缸封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時，氣體的溫度為T0300 K，壓強(qiáng)為p0.5105 Pa，活塞與汽缸底的距離為h10 cm，活塞與汽缸可無摩擦滑動且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為p01.0105 Pa.求：(1)此時桌面對汽缸的作用力F；(2)現(xiàn)通過電熱絲給氣體緩慢加熱到T，此過程

12、中氣體吸收熱量為Q7 J，內(nèi)能增加了U5 J，整個過程活塞都在汽缸內(nèi)，求T的值解析：(1)對汽缸受力分析，由平衡條件有FpSp0S，得F(p0p)S50 N.(2)設(shè)溫度升高至T時活塞距離汽缸底H，則氣體對外界做功Wp0Vp0S(Hh)，由熱力學(xué)第一定律UQW.解得H12 cm.氣體溫度從T0升高到T的過程，由理想氣體狀態(tài)方程得.解得TT0720 K.答案：(1)50 N(2)720 K 一個水平放置的氣缸，由兩個截面積不同的圓筒連接而成活塞A、B用一長為4L的剛性細(xì)桿連接，L0.5 m，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動A、B的截面積分別為SA40 cm2，SB20 cm2，A、B之間封閉著一定

13、質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)是壓強(qiáng)為p01.0105 Pa的大氣當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1525 K時兩活塞靜止于如圖所示的位置(1)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降，當(dāng)溫度降為多少時活塞A恰好移到兩圓筒連接處？ (2)若在此變化過程中氣體共向外放熱500 J，求氣體的內(nèi)能變化了多少？解析：(1)對活塞受力分析，活塞向右緩慢移動過程中，氣體發(fā)生等壓變化由蓋呂薩克定律有代入數(shù)值，得T2300 K時活塞A恰好移到兩筒連接處(2)活塞向右移動過程中，外界對氣體做功Wp03L(SASB)110530.5(41032103)J300 J由熱力學(xué)第一定律得UWQ300500 J200 J即氣體

14、的內(nèi)能減少200 J.答案：(1)300 K(2)減少200 J5(2017江蘇南通一模)如圖所示，在開口向上、豎直放置的薄壁圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量m20 kg的活塞密封一部分氣體，活塞在容器內(nèi)能自由滑動且保持水平，容器的底面積S100 cm2，開始時氣體的溫度T1280 K，活塞到容器底的距離h120.0 cm.在氣體從外界吸收Q40 J熱量的過程中，活塞緩慢上升的距離h10 cm.已知大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，重力加速度g取10 m/s2求：(1)活塞停止上升時容器內(nèi)氣體的溫度T2；(2)密閉氣體內(nèi)能的增加量U.解析：(1)活塞上升過程中，由蓋呂薩克定律有，則T2T1T1294 K.(2)活塞上升的過程，外界對系統(tǒng)做的功W(mgp0S)h，由熱力學(xué)第一定律有UQW，解得U29.8 J.答案：(1)294 K(2)29.8 J6(2018山西長治二中等五校聯(lián)考)如圖所示，一絕熱汽缸倒立豎在兩水平臺面上，缸內(nèi)一光滑活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體；在活塞下掛有一物塊，活塞與物塊的總重量G30 N，活塞的橫截面積S3103 m2活塞靜止時，缸內(nèi)氣體溫度t127 ，體積V13103 m3，外界的大氣壓強(qiáng)恒為p010105 Pa，缸內(nèi)有一個電熱絲，電熱絲的電阻值恒為R5 ，電源電動勢E18 V、內(nèi)阻r1 ，閉合開關(guān)20 s后，活塞緩慢下降高度h0.1 m，求