2019版高考物理總復習 選考部分 熱學 基礎課3 熱力學定律與能量守恒定律學案.doc

《2019版高考物理總復習 選考部分 熱學 基礎課3 熱力學定律與能量守恒定律學案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考物理總復習 選考部分 熱學 基礎課3 熱力學定律與能量守恒定律學案.doc（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

基礎課3熱力學定律與能量守恒定律知識排查熱力學第一定律1.改變物體內(nèi)能的兩種方式(1)做功；(2)熱傳遞。2.熱力學第一定律(1)內(nèi)容：一個熱力學系統(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。(2)表達式：UQW。(3)UQW中正、負號法則： 能量守恒定律1.內(nèi)容能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者是從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變。2.條件性能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，某一種形式的能是否守恒是有條件的。3.第一類永動機是不可能制成的，它違背了能量守恒定律。熱力學第二定律1.熱力學第二定律的兩種表述(1)克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。(2)開爾文表述：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?；虮硎鰹椤暗诙愑绖訖C是不可能制成的”。2.用熵的概念表示熱力學第二定律在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小。3.熱力學第二定律的微觀意義一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。4.第二類永動機不可能制成的原因是違背了熱力學第二定律。小題速練1.思考判斷(1)外界壓縮氣體做功20 J，氣體的內(nèi)能可能不變。()(2)電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞。()(3)科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機。()(4)對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成能源危機。()(5)一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢能增加。()答案(1)(2)(3)(4) (5)2.(多選)對于熱力學第一定律和熱力學第二定律的理解，下列說法正確的是()A.一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功100 J，同時從外界吸收120 J的熱量，則它的內(nèi)能增大20 JB.物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加；物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少C.凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只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D.第二類永動機違反了熱力學第二定律，沒有違反熱力學第一定律E.熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散符合熱力學第二定律解析根據(jù)熱力學第一定律知UWQ100 J120 J20 J，故選項A正確；根據(jù)熱力學第一定律UWQ，可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項B錯誤；通過做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱，選項C錯誤；第二類永動機沒有違反能量守恒定律，熱力學第一定律是能量轉化和守恒定律在熱學中的反映，因此第二類永動機沒有違反熱力學第一定律，不能制成是因為它違反了熱力學第二定律，故選項D正確；能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性，符合熱力學第二定律，選項E正確。答案ADE熱力學第一定律與能量守恒定律1.做功和熱傳遞的區(qū)別做功與熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是相同的，但是從運動形式、能量轉化的角度上看是不同的。做功是其他形式的運動和熱運動的轉化，是其他形式的能與內(nèi)能之間的轉化；而熱傳遞則是熱運動的轉移，是內(nèi)能的轉移。2.三種特殊情況(1)若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量。(2)若過程中不做功，則W0，QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量。(3)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.(2018襄陽模擬)(多選)下列對熱力學定律的理解正確的是()A.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.由熱力學第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能C.空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量D.熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體E.如果物體從外界吸收了熱量，物體的內(nèi)能也可能減少解析在引起其他變化的情況下，從單一熱源吸收熱量可以將其全部變?yōu)楣?，選項A正確；由熱力學第一定律可知，當W0，Q0時，UWQ可以等于0，選項B錯誤；空調(diào)機在制冷過程中消耗了電能，總體上是放出熱量，選項C正確；熱量可以由低溫物體傳給高溫物體，選項D錯誤；物體從外界吸收熱量，可能同時對外做功，如果對外做的功大于從外界吸收的熱量，則物體的內(nèi)能減少，選項E正確。答案ACE2.(2018吉林長春質(zhì)檢)(多選)下列各說法正確的是()A.氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力B.對于同一理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大C.熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體D.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 JE.飽和汽壓與分子密度有關，與溫度無關解析氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子在做無規(guī)則運動，選項A錯誤；由于溫度是分子平均動能的標志，故對于同一理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大，選項B正確；分子的平均動能大，則說明物體的溫度高，熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，選項C正確；用活塞壓縮汽缸內(nèi)的理想氣體，根據(jù)熱力學第一定律，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，選項D正確；飽和汽壓與溫度有關，且隨著溫度的升高而增大，選項E錯誤。答案BCD3.2017全國卷，33(1)(多選)如圖1，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是()圖1A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過程ca中外界對氣體做功C.在過程ab中氣體對外界做功D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量解析在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確，E錯誤；在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項D正確。答案ABD4.2017全國卷，33(1)(多選)如圖2，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是()圖2A.氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功D.氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功E.氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變解析因為汽缸、活塞都是絕熱的，隔板右側是真空，所以理想氣體在自發(fā)擴散的過程中，既不吸熱也不放熱，也不對外界做功。根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體自發(fā)擴散前后，內(nèi)能不變，選項A正確，選項C錯誤；氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大，又因為一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，所以氣體溫度升高，分子平均動能增大 ，選項B、D正確，選項E錯誤。答案ABD應用熱力學第一定律的三點注意(1)做功看體積：體積增大，氣體對外做功，W為負；體積縮小，外界對氣體做功，W為正。氣體向真空中自由膨脹，對外界不做功，W0。(2)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時Q0。(3)由于理想氣體沒有分子勢能，所以當它的內(nèi)能變化時，主要體現(xiàn)在分子動能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化。對熱力學第二定律的理解1.對熱力學第二定律關鍵詞的理解在熱力學第二定律的表述中，“自發(fā)地”、“不產(chǎn)生其他影響”的涵義。(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學宏觀現(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”的涵義是發(fā)生的熱力學宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學方面的影響。如吸熱、放熱、做功等。2.熱力學第二定律的實質(zhì)自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。如3.兩類永動機的比較分類第一類永動機第二類永動機設計要求不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機器從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機器不可能制成的原因違背能量守恒不違背能量守恒，違背熱力學第二定律1.(多選)下列關于熱力學第二定律的說法正確的是()A.所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生B.一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的C.機械能可以全部轉化為內(nèi)能，但內(nèi)能無法全部用來做功而轉化成機械能D.氣體向真空的自由膨脹是可逆的E.熱運動的宏觀過程有一定的方向性解析符合能量守恒定律，但違背熱力學第二定律的宏觀過程不能發(fā)生，選項A錯誤；一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的，選項B正確；機械能可以全部轉化為內(nèi)能，但內(nèi)能無法全部用來做功而轉化成機械能，選項C正確；氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，選項D錯誤；熱運動的宏觀過程有一定的方向性，選項E正確。答案BCE2.2016全國卷，33(1)(多選)關于熱力學定律，下列說法正確的是()A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡解析氣體內(nèi)能的改變UQW，故對氣體做功可改變氣體內(nèi)能，選項B正確；氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W的情況，故不能確定氣體溫度的變化，選項A錯誤；理想氣體等壓膨脹，W0，由UQW，知Q0，氣體一定吸熱，選項C錯誤；由熱力學第二定律，選項D正確；根據(jù)熱平衡原理，選項E正確。答案BDE3.(多選)根據(jù)熱力學定律，下列說法正確的是()A.電冰箱的工作表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B.空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C.科技的不斷進步使得人類有可能生產(chǎn)出從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其他變化的熱機D.即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機也不可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉化為機械能E.對能源的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”解析熱量可以在外界做功的情況下從低溫物體向高溫物體傳遞，但不能自發(fā)進行，選項A正確；空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量，選項B正確；不可能從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其他變化，故選項C錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機也不可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉化為機械能，故選項D正確；對能源的過度消耗將形成“能源危機”，但自然界的總能量守恒，故選項E錯誤。答案ABD熱力學定律與氣體實驗定律的綜合應用解決熱力學定律與氣體實驗定律的綜合問題的思路1.(多選)如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()圖3A.AB過程中，氣體的內(nèi)能不變B.BC過程中，氣體分子的平均動能增大C.CD過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.DA過程中，外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加量E.若氣體在AB過程中吸收63 kJ的熱量，在CD過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為25 kJ解析AB為等溫過程，氣體的內(nèi)能不變，選項A正確；BC為絕熱過程，氣體沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內(nèi)能減小，所以BC過程中，氣體分子的平均動能減小，選項B錯誤；CD為等溫過程，CD過程中，氣體體積減小，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，選項C正確；DA過程中，氣體與外界無熱量交換，體積減小，外界對氣體做功，外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加量，選項D錯誤；氣體完成一次循環(huán)，氣體的內(nèi)能不變，由熱力學第一定律可如，氣體對外做的功為63 kJ38 kJ25 kJ，選項E正確。答案ACE2.(2018河南鄭州質(zhì)檢)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4所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 。求：圖4(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，由查理定律得，得TB100 K，所以tBTB273 173 。(2)BC過程，由蓋呂薩克定律得，得TC300 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過程中氣體體積膨脹對外做功，即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功，故氣體應從外界吸收熱量，即QpV1105(31031103) J200 J。答案(1)173 (2)200 J3.如圖5所示，豎直放置的汽缸，活塞橫截面積為S0.10 m2，活塞的質(zhì)量忽略不計，氣缸側壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通。開始活塞被鎖定，汽缸內(nèi)封閉了一段高為80 cm的氣柱(U形管內(nèi)的氣體體積不計)，此時缸內(nèi)氣體溫度為27 ，U形管內(nèi)水銀面高度差h115 cm。已知大氣壓強p01.0105 Pa，水銀的密度13.6103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。圖5(1)讓汽缸緩慢降溫，直至U形管內(nèi)兩邊水銀面相平，求這時封閉氣體的溫度；(2)接著解除對活塞的鎖定，活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，同時對汽缸緩慢加熱，直至汽缸內(nèi)封閉的氣柱高度達到96 cm，求整個過程中氣體與外界交換的熱量。解析(1)由題意知，活塞位置不變，汽缸內(nèi)氣體做等容變化由查理定理可知，p1p0gh11.2105 Pa，p2p01.0105 Pa，T1300 K解得T2250 K(2)接著解除對活塞的鎖定，活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，即整個過程中氣體壓強p01.0105 Pa由蓋呂薩克定律知解得T3300 K因為T3T1300 K，所以初狀態(tài)與末狀態(tài)氣體內(nèi)能相等，而第一個變化過程是等容變化，氣體不對外做功，第二個變化過程中氣體膨脹對外做功，故氣體應從外界吸收熱量，吸收的熱量等于第二個變化過程中氣體膨脹對外做的功，即Qp0V1 600 J。答案(1)250 K(2)1 600 J審題時容易漏掉“開始活塞被鎖定”、“活塞的質(zhì)量忽略不計”這些重要條件，從而無法判斷氣體狀態(tài)參量的變化情況。 活頁作業(yè)(時間：30分鐘)A級：保分練1.(多選)關于熱力學定律，以下說法正確的是()A.熱力學第一定律是能量守恒定律在熱力學中的體現(xiàn)，否定了創(chuàng)造和消滅能量的可能性，告訴我們第一類永動機不可能制成B.熱力學第二定律反映了一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都具有方向性，告訴我們第二類永動機不可能制成C.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，根據(jù)最后的結果可以區(qū)分是做功還是熱傳遞使物體溫度升高的D.熱力學第一定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉化，熱力學第二定律指出內(nèi)能不可能完全轉化為機械能，故二者是相互矛盾的E.熱力學第一定律和熱力學第二定律分別從不同的角度揭示了與熱現(xiàn)象有關的物理過程所遵循的規(guī)律，二者相互獨立，又相互補充，都是熱力學的理論基礎解析 做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，根據(jù)最后的結果無法判斷是做功還是熱傳遞使物體溫度升高的，選項C錯誤；熱力學第二定律是能量守恒定律在熱現(xiàn)象中的體現(xiàn)，熱力學第二定律則指出了能量轉化的方向性，二者并不矛盾，選項D錯誤。答案ABE2.(多選)關于能量和能源，下列說法正確的是()A.在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少B.能量耗散說明能量在轉化的過程中，其總量會不斷減少C.能量耗散現(xiàn)象說明，在能量轉化的過程中，可利用的品質(zhì)降低了D.人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造E.在能源的利用過程中，可利用率越來越小，故仍需節(jié)約能源解析由能量守恒定律知，在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上并未減少，故選項A正確；能量耗散說明在轉化的過程中能量的可利用率越來越小，可利用的品質(zhì)降低了，但總量不會減少，故選項B錯誤，C正確；能量既不會被創(chuàng)造也不會消失，只能從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體，故選項D錯誤；在能源的利用過程中，可利用率越來越小，故仍需節(jié)約能源，選項E正確。答案ACE3.(多選)關于物體的內(nèi)能，以下說法中正確的是()A.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B.物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能一定減少C.物體體積改變，內(nèi)能可能不變D.不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.質(zhì)量相同的0 的水的內(nèi)能比0 的冰的內(nèi)能大解析物體吸收熱量，若同時對外做功，其內(nèi)能可能減少，選項A錯誤；根據(jù)熱力學第一定律，物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能一定減少，選項B正確；物體體積改變，例如理想氣體體積改變，只要溫度不變，其內(nèi)能不變，選項C正確；可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，但是會引起其他變化，選項D錯誤；0 的水變成0 的冰需要放出熱量，故質(zhì)量相同的0 的水的內(nèi)能比0 的冰的內(nèi)能大，選項E正確。答案BCE4.(多選)下列對熱學相關知識的判斷中正確的是()A.對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增大B.物體溫度升高時，物體內(nèi)的每個分子的速率都將增大C.對一定質(zhì)量的理想氣體，當它的壓強、體積都增大時，其內(nèi)能一定增大D.功轉化為熱的實際宏觀過程是不可逆過程E.自然界中的能量雖然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源 解析氣體內(nèi)能變化由做功和熱傳遞共同決定，A錯誤；溫度升高，分子的平均動能增大，部分分子速率也會減小，B錯誤；理想氣體壓強和體積增大，溫度一定增大，內(nèi)能一定增大，C正確；一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都是不可逆的，D正確；自然界中的能量在數(shù)量上是守恒的，但能量在轉化過程中，品質(zhì)逐漸降低，可利用的能量在逐漸減少，故要節(jié)約能源，E正確。答案CDE5.(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到狀態(tài)N，其pV圖象如圖1所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是()圖1A.氣體經(jīng)歷過程1，其溫度降低B.氣體經(jīng)歷過程1，其內(nèi)能減小C.氣體在過程2中一直對外放熱D.氣體在過程2中一直對外做功E.氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同解析氣體經(jīng)歷過程1，壓強減小，體積變大，膨脹對外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，故選項A、B正確；氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C，剛開始時，體積不變，壓強減小，則溫度降低，對外放熱，然后壓強不變，體積變大，膨脹對外做功，則溫度升高，吸熱，故選項C、D錯誤；無論是經(jīng)過1過程還是2過程，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，故選項E正確。答案ABE6.如圖2所示，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶內(nèi)迅速打氣，在瓶塞彈出前，外界對氣體做功15 J，橡皮塞的質(zhì)量為20 g，橡皮塞被彈出的速度為10 m/s，若橡皮塞增加的動能占氣體對外做功的10%，瓶內(nèi)的氣體可視為理想氣體。則瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能變化量為_J，瓶內(nèi)氣體的溫度_(選填“升高”“不變”或“降低”)。圖2解析由題意可知，氣體對外做的功W對外 J10 J，由題意可知，向瓶內(nèi)迅速打氣，在整個過程中，可認為氣體與外界沒有熱交換，即Q0，則氣體內(nèi)能的變化量UWQ15 J10 J05 J，氣體內(nèi)能增加，溫度升高。答案5升高B級：拔高練7.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖3所示的ABCDA循環(huán)，該過程每個狀態(tài)視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示。A狀態(tài)的壓強為1105 Pa，求：圖3(1)B狀態(tài)的溫度；(2)完成一個循環(huán)，氣體與外界交換的熱量。解析(1)理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，壓強保持不變，根據(jù)蓋呂薩克定律有代入數(shù)據(jù)解得TB600 K(2)理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，外界對氣體做的功W1pA(VBVA)100 J氣體從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，體積保持不變，根據(jù)查理定律有解得pC2.5105 Pa，從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過程中，外界對氣體做功W2pC(VBVA)250 J一次循環(huán)過程中外界對氣體所做的總功WW1W2150 J理想氣體從A狀態(tài)完成一次循環(huán)，回到A狀態(tài)，始末溫度不變，所以內(nèi)能不變。根據(jù)熱力學第一定律有UWQ解得Q150 J，故完成一個循環(huán)，氣體放出的熱量為150 J。答案(1)600 K(2)150 J8.(2018江西省贛州市摸底考試)一定質(zhì)量的理想氣體被一厚度可忽略的活塞封閉在導熱性能良好的汽缸內(nèi)，如圖4所示水平放置?；钊馁|(zhì)量m20 kg，橫截面積S100 cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使汽缸水平放置(如圖甲)，活塞與汽缸底的距離L112 cm，離汽缸口的距離L04 cm。外界氣溫為27 ，大氣壓強為1.0105 Pa，將汽缸緩慢地轉到開口向上的豎直位置(如圖乙)，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平(如圖丙)。g取10 m/s2，求：圖4(1)此時(如圖丙)氣體的溫度為多少？(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，若氣體增加的內(nèi)能U318 J，則氣體吸收的熱量Q多大。解析(1)當汽缸水平放置時(如題圖甲)p1p01.0105 Pa，V1L1ST127327300 K當汽缸口向上，活塞到達汽缸口時(如題圖丙)p3p01.2105 Pa，V3(L1L0)S由理想氣體狀態(tài)方程得則T3480 K(2)當汽缸口向上，未加熱時(如題圖乙)p2p01.2105 Pa，V2L2ST2(27327) K300 K由玻意耳定律有p1V1p2V2得L210 cm加熱后，氣體做等壓變化，外界對氣體做功為Wp2S(L1L0L2)72 J根據(jù)熱力學第一定律UWQ得，Q390 J答案(1)480 K(2)390 J