1、第十二章 热热 学学 第3讲 热力学定律与能量守恒定律 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1内容内容 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_与外界对与外界对 它所做功的和它所做功的和。 2表达式表达式 U_。 知识点知识点1 热力学第一定律热力学第一定律 热量热量 QW 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3UQW的三种特殊情况的三种特殊情况 (1)绝热过程：绝热过程：Q_，则则_，外界对物体做的功等于物体外界对物体做的功等于物体
2、 内能的增加内能的增加。 (2)等容过程：等容过程：W_，则则_，物体吸收的热量等于物体内物体吸收的热量等于物体内 能的增加能的增加。 (3)等温过程：等温过程：U_，则则_或或_，外界对物体外界对物体 做的功等于物体放出的热量做的功等于物体放出的热量。 0 WU 0 QU 0 WQ0 WQ 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1两种表述两种表述 (1)克劳修斯表述克劳修斯表述(按热传导的方向性表述按热传导的方向性表述)：热量不能自发地从低温：热量不能自发地从低温 物体传到高温物体物体传到高温物体。 (2)开尔文表述开尔文表述(按机械能和内能转化过程的方向性表述按机械能和内能转化
3、过程的方向性表述)：不可能从：不可能从 单一热库吸收热量单一热库吸收热量，使之完全变成功使之完全变成功，而不而不_。 知识点知识点2 热力学第二定律热力学第二定律 引起其他影响引起其他影响 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2热力学过程方向性实例热力学过程方向性实例 (1)高温物体高温物体 热量热量Q能自发传给能自发传给 热量热量Q不能自发传给不能自发传给 低温物体。低温物体。 (2)功功 能自发地完全转化为能自发地完全转化为 不能自发地且不能完全转化为不能自发地且不能完全转化为热。 热。 (3)气体体积气体体积 V1 能自发膨胀到能自发膨胀到 不能自发收缩到不能自发收缩到 气
4、体体积气体体积 V2(较大较大)。 (4)不同气体不同气体 A 和和 B 能自发混合成能自发混合成 不能自发分离成不能自发分离成 混合气体混合气体 AB。 3熵增加原理熵增加原理 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会_。 减少减少 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1内容内容 能量既不会凭空能量既不会凭空_，也不会凭空也不会凭空_，它只能从一种形式它只能从一种形式 _为另一种形式为另一种形式，或者从一个物体或者从一个物体_到另一个物体到另一个物体，在转化在转化 或转移的过程中能量的总量或转移的过程中能量的总量_。 2能源的利用能源的利
5、用 (1)存在能量耗散和存在能量耗散和_。 (2)重视利用能源时对重视利用能源时对_的影响的影响。 (3)要开发新能源要开发新能源(如如_、生物质能生物质能、风能等风能等)。 知识点知识点3 能量守恒守恒能量守恒守恒 产生产生 消失消失 转化转化 转移转移 保持不变保持不变 品质下降品质下降 环境环境 太阳能太阳能 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 一一、堵点疏通堵点疏通 1为了增加物体的内能为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量必须对物体做功或向它传递热量，做功做功 和热传递的实质是相同的和热传递的实质是相同的。 ( ) 2绝热过程中绝热过程中，外界压缩气体做功外界
6、压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变气体的内能可能不变。 ( ) 3在给自行车打气时在给自行车打气时，会发现打气筒的温度升高会发现打气筒的温度升高，这是因为打气这是因为打气 筒从外界吸热筒从外界吸热。 ( ) 4可以从单一热源吸收热量可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功使之完全变成功。 ( ) 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 二二、对点激活对点激活 1用活塞压缩汽缸里的空气用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了对空气做了900 J的功的功，同时汽缸向同时汽缸向 外散热外散热210 J，汽缸里空气的汽缸里空气的内能内能 ( ) A增加了增加了1 100 J B减少了减少了1
7、100 J C增加了增加了690 J D减少了减少了690 J 解析解析 由热力学第一定律由热力学第一定律UWQ，得得U900 J210 J690 J，内能增加内能增加690 J，C正确正确。 C 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2(多选多选)下列现象中能够发生的是下列现象中能够发生的是 ( ) A一杯热茶在打开杯盖后一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热茶会自动变得更热 B蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C桶中混浊的泥水在静置一段时间后桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉泥沙下沉，上面的水变上面的水变 清清，泥泥、水自动分离水自动分
8、离 D电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 CD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 热量只会自发地从高温物体传到低温物体热量只会自发地从高温物体传到低温物体，而不会自发地而不会自发地 从低温物体传到高温物体从低温物体传到高温物体，故故A错误；机械能可以完全转化为内能错误；机械能可以完全转化为内能，而而 内能却不能完全转化为机械能内能却不能完全转化为机械能，故故B错误；桶中混浊的泥水在静置一段错误；桶中混浊的泥水在静置一段 时间后时间后，泥沙下沉泥沙下沉，上面的水变清上面的水变清，泥泥、水自动分离是因为泥沙的密
9、度水自动分离是因为泥沙的密度 大于水大于水，故可以分离故可以分离，C正确；电冰箱通电后由于压缩机做功从而将低正确；电冰箱通电后由于压缩机做功从而将低 温物体的热量传到箱外的高温物体温物体的热量传到箱外的高温物体，故故D正确正确。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1热力学第一定律的理解热力学第一定律的理解 不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而而 且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系。 2对公式对公式UQW的符号的规定的符号
10、的规定 考点一考点一 对热力学第一定律的理解对热力学第一定律的理解 符号符号 W Q U 外界对物体做功外界对物体做功 物体吸收热量物体吸收热量 内能增加内能增加 物体对外界做功物体对外界做功 物体放出热量物体放出热量 内能减少内能减少 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在则在 此过程中关于气泡中的气体此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A气体分子间的作用力增大气体分子间的作用力增大 B气体分子的平均速率增大气体分子的平均速率增大 C气体分子的平均动
11、能减小气体分子的平均动能减小 D气体组成的系统一定吸热气体组成的系统一定吸热 例例1 D 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (2)若将气泡内的气体视为理想气体若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程气泡从湖底上升到湖面的过程 中中，对外界做了对外界做了0.6 J的功的功，则此过程中的气泡则此过程中的气泡_(选填选填“吸收吸收”或或 “放出放出”)的热量是的热量是_ J。气泡到达湖面后气泡到达湖面后，温度上升的过程中温度上升的过程中，又又 对外界做了对外界做了0.1 J的功的功，同时吸收了同时吸收了0.3 J的热量的热量，则此过程中则此过程中，气泡内气气泡内气 体
12、内能增加了体内能增加了_ J。 吸收吸收 0.6 0.2 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 (1)考虑气体分子间作用力时考虑气体分子间作用力时，分子力表现为引力分子力表现为引力，气泡膨气泡膨 胀胀，分子间距增大分子间距增大，分子力减小分子力减小，A错误；气泡上升过程中温度不变错误；气泡上升过程中温度不变， 分子的平均动能不变分子的平均动能不变，分子的平均速率也不变分子的平均速率也不变，B，C错误；气泡上升错误；气泡上升 过程中体积膨胀过程中体积膨胀，温度不变温度不变，而气体对外做功而气体对外做功，故气体一定吸收热量故气体一定吸收热量， D正确正确。 (2)将气体视为理
13、想气体时将气体视为理想气体时，其内能只与温度有关其内能只与温度有关。气泡上升过程中气泡上升过程中 温度不变温度不变，U0，对外做功对外做功，W0.6 J，由由UQW有有QU W0.6 J0，即需从外界吸收即需从外界吸收0.6 J的热量的热量。气泡到达湖面后气泡到达湖面后，由由UQ W得得U(0.30.1)J0.2 J。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1气体做功情况的判定方法气体做功情况的判定方法 (1)若气体体积增大若气体体积增大，则气体对外做功则气体对外做功，W0。 (3)若气体体积不变若气体体积不变，即等容过程即等容过程，则则W0。 2理想气体内能变化情况的判定方法理想
14、气体内能变化情况的判定方法 对一定质量的理想气体对一定质量的理想气体，由于无分子势能由于无分子势能，其内能只包含分子无规其内能只包含分子无规 则热运动的动能则热运动的动能，其内能只与温度有关其内能只与温度有关。 名师点拨名师点拨 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3应用热力学第一定律时应用热力学第一定律时，首先要明确研究对象是哪个物体或哪首先要明确研究对象是哪个物体或哪 几个物体组成的系统；其次要正确掌握公式的符号法则几个物体组成的系统；其次要正确掌握公式的符号法则，对已知量对已知量，必必 须按符号法则确定它们的正负号后须按符号法则确定它们的正负号后，再代入公式计算；对未知量再
15、代入公式计算；对未知量，可先可先 按正号代入公式按正号代入公式，根据计算结果的正负根据计算结果的正负，确定问题的答案确定问题的答案。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 变式训练变式训练1(2020 襄阳模拟襄阳模拟)(多选多选)如图用隔板将一绝热汽缸分成如图用隔板将一绝热汽缸分成 两部分两部分，隔板左侧充有理想气体隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现现 将隔板抽开将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后待气体达到稳定后，缓慢推缓慢推 压活塞压活塞，将气体压回到原来的体积将气体压回到原来的体积。假
16、设整个系统不漏气假设整个系统不漏气。下列说法正下列说法正 确的是确的是 ( ) A气体自发扩散前后内能相同气体自发扩散前后内能相同 B气体在被压缩的过程中内能增大气体在被压缩的过程中内能增大 C在自发扩散过程中在自发扩散过程中，气体对外界做功气体对外界做功 D气体正在被压缩的过程中气体正在被压缩的过程中，外界对气体做功外界对气体做功 E气体在被压缩的过程中气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能气体分子的平均动能不变不变 ABD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 因为汽缸因为汽缸、活塞都是绝热的活塞都是绝热的，隔板右侧是真空隔板右侧是真空，所以理想所以理想 气体在自发
17、扩散的过程中气体在自发扩散的过程中，既不吸热也不放热既不吸热也不放热，也不对外界做功也不对外界做功。根据根据 热力学第一定律可知热力学第一定律可知，气体自发扩散前后气体自发扩散前后，内能不变内能不变，选项选项A正确正确，选选 项项C错误；气体被压缩的过程中错误；气体被压缩的过程中，外界对气体做功外界对气体做功，气体内能增大气体内能增大，又又 因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体温度升高所以气体温度升高，分分 子平均动能增大子平均动能增大，选项选项B、D正确；理想气体分子势能为零正确；理想气体分子势能为零，内能表现内能表现 为分子动能为分子动
18、能，内能增大内能增大，则分子动能增大则分子动能增大，分子平均动能也增大分子平均动能也增大，选项选项 E错误错误。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 1热力学第二定律的理解热力学第二定律的理解 (1)“自发地自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借不需要借 助外界提供能量的帮助助外界提供能量的帮助。 (2)“不产生其他影响不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统 内完成内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热如吸热、放热放热、做功做功 等等
19、。 考点二考点二 对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2热力学第二定律的实质热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的都揭示了大量分子参与宏观过程的 方向性方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具 有方向性有方向性。 特别提醒：特别提醒：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外但在有外 界影响的条件下界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体热量可
20、以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引如电冰箱；在引 起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的绝热膨胀过如气体的绝热膨胀过 程程。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 3两类永动机的比较两类永动机的比较 第一类永动机第一类永动机 第二类永动机第二类永动机 不需要任何动力或燃料，却能不需要任何动力或燃料，却能 不断地对外做功的机器不断地对外做功的机器 从单一热源吸收热量，使之完全变从单一热源吸收热量，使之完全变 成功，而不产生其他影响的机器成功，而不产生其他影响的机器 违背能量守恒定律，不可能制违背能量守恒定律，不可能制 成成
21、 不违背能量守恒定律，但违背热力不违背能量守恒定律，但违背热力 学第二定律，不可能制成学第二定律，不可能制成 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 如图所示为电冰箱的工作原理示意图如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时压缩机工作时，强迫强迫 制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体 内的热量内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外放出热量到箱体外。 例例2 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (1)下列说法正确的是下列说法正确的是_。 A热量可以自
22、发地从冰箱内传到冰箱外热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因是因 为其消耗了电能为其消耗了电能 C电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D电冰箱的工作原理违反热力学第一定律电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 (2)电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相 比比，有怎样的关系有怎样的关系？ BC 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 (1)热力学第一定律是热现象中内能与其他
23、形式能的转化规热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规 律律，是能量守恒定律的具体表现是能量守恒定律的具体表现。适用于所有的热学过程适用于所有的热学过程，故故C项正项正 确确，D项错误；由热力学第二定律可知项错误；由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传热量不能自发地从低温物体传 到高温物体到高温物体，除非有外界的影响或帮助除非有外界的影响或帮助，电冰箱把热量从低温的内部传电冰箱把热量从低温的内部传 到高温的外部到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能需要压缩机的帮助并消耗电能，故故B项正确项正确，A项错项错 误误。 (2)由热力学第一定律可知由热力学第一定律可知，电冰箱制冷系
24、统从冰箱内吸收了热量电冰箱制冷系统从冰箱内吸收了热量， 同时消耗了电能同时消耗了电能，释放到外界的热量比从冰箱内吸收的热量多释放到外界的热量比从冰箱内吸收的热量多。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 变式训练变式训练2(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A一定质量的理想气体等温膨胀时一定质量的理想气体等温膨胀时，该理想气体吸收的热量全部该理想气体吸收的热量全部 用于对外做功用于对外做功 B利用新科技手段对内燃机进行不断的改进利用新科技手段对内燃机进行不断的改进，可以使内燃机获得可以使内燃机获得 的内能全部转化为机械能而不引起其他变化的内能全部转化为机械能而不引
25、起其他变化 C夏天开空调可以使房间的温度比室外低夏天开空调可以使房间的温度比室外低，说明热量可以自发地说明热量可以自发地 从低温物体传向高温物体从低温物体传向高温物体 D第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律 E随着节能减排措施的不断完善随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使热机的效率达到最终也不会使热机的效率达到 100% ADE 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 一定质量的理想气体等温膨胀时， 根据热力学第一定律， 温一定质量的理想气体等温膨胀时， 根据热力学第一定律， 温 度不变度不变(U0)，体积增大
26、，体积增大(WO)，该理想气体吸，该理想气体吸 收的热量全部用于对外做功，故收的热量全部用于对外做功，故 A 正确；根据热力学第二定律，随着科正确；根据热力学第二定律，随着科 技的进步，热机的效率也不能达到技的进步，热机的效率也不能达到 100%，不能使内燃机获，不能使内燃机获得的内能全得的内能全 部转化为机械能而不引起其他变化，故部转化为机械能而不引起其他变化，故 B 错误；夏天开空调可以使房间错误；夏天开空调可以使房间 的温度比室外低，说明热量可以从低温物体传向高温物体，但必须有电的温度比室外低，说明热量可以从低温物体传向高温物体，但必须有电 对其做功，而不是自发的过程，故对其做功，而不是
27、自发的过程，故 C 错误；第二类永动机不可能制成是错误；第二类永动机不可能制成是 因为违背了热力学第二定律， 故因为违背了热力学第二定律， 故 D 正确； 由正确； 由 Q 1 Q2 Q1 可知， 只要可知， 只要 Q20， 1，如果，如果 Q20，则低温热库不存在，违背了开尔文表述，故，则低温热库不存在，违背了开尔文表述，故 E 正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解答该类问题的流程：解答该类问题的流程： 考点三考点三 热力学定律与气体实验定律的综合热力学定律与气体实验定律的综合 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (2020 四川棠湖中学期末四川棠
28、湖中学期末)如图所示如图所示，一排球内气体的压强为一排球内气体的压强为 p0、体积为体积为V0、温度为温度为T0，用打气筒对排球充入压强为用打气筒对排球充入压强为p0、温度为温度为T0的的 气体气体，使球内气体压强变为使球内气体压强变为3p0同时温度同时温度 升至升至2T0，充气过程中气体向外放出充气过程中气体向外放出Q的热量的热量，假设排球体积不变假设排球体积不变， 气体内能气体内能U与温度的关系为与温度的关系为UkT(k为正常数为正常数)，打气筒与球中气体均可打气筒与球中气体均可 视为理想气体视为理想气体，求：求： (1)打气筒对排球充入压强为打气筒对排球充入压强为p0、温度为温度为T0的
29、气体的体积；的气体的体积； (2)打气筒对排球充气过程中打气筒对气体做的功打气筒对排球充气过程中打气筒对气体做的功。 例例3 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 本题考查热力学第一定律与理想气体状态方程在解决实际本题考查热力学第一定律与理想气体状态方程在解决实际 问题中的应用。问题中的应用。 (1)设打气筒对排球充入压强为设打气筒对排球充入压强为 p0、温度为、温度为 T0的气体的体积为的气体的体积为 V，以，以 排球内气体与充入的气体整体为研究对象，气体的初状态参量排球内气体与充入的气体整体为研究对象，气体的初状态参量 p1p0， V1V0V，T1T0， 气体的末状态
30、参量气体的末状态参量 p23p0，V2V0，T22T0， 根据理想气体状态方程得根据理想气体状态方程得p1V1 T1 p2V2 T2 ， 解得解得 V0.5 V0。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 (2)因为气体内能因为气体内能U与温度的关系为与温度的关系为UkT， 所以打气过程中排球内气体内能变化所以打气过程中排球内气体内能变化 Uk(2T0T0)kT0， 由热力学第一定律得由热力学第一定律得UW(Q)， 解得打气筒对气体做的功解得打气筒对气体做的功WQkT0。 答案答案 (1)0.5 V0 (2)QkT0 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 变式训练变式训练
31、3(2018 全国卷全国卷，33(1)(多选多选)如图如图，一定量的理想气一定量的理想气 体从状态体从状态a变化到状态变化到状态b，其过程如其过程如pV图中从图中从a到到b的直线所示的直线所示。在此过在此过 程中程中 ( ) A气体温度一直降低气体温度一直降低 B气体内能一直增加气体内能一直增加 C气体一直对外做功气体一直对外做功 D气体一直从外界吸热气体一直从外界吸热 E气体吸收的热量一直全部用于对外做功气体吸收的热量一直全部用于对外做功 BCD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 A错：在错：在pV图中理想气体的等温线是双曲线的一支图中理想气体的等温线是双曲线的一支
32、，而而 且离坐标轴越远温度越高且离坐标轴越远温度越高，故从故从a到到b温度升高温度升高。B对：一定质量的理想对：一定质量的理想 气体的内能由温度决定气体的内能由温度决定，温度越高温度越高，内能越大内能越大。C对：气体体积膨胀对：气体体积膨胀， 对外做功对外做功。D对：根据热力学第一定律对：根据热力学第一定律UQW，得得QUW，由由 于于U0、W0，故故Q0，气体吸热气体吸热。E错：由错：由QUW可知可知，气体气体 吸收的热量一部分用来对外做功吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能一部分用来增加气体的内能。 3 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航
33、1(2020 全国全国理综理综 33)如图如图，一开口向上的导热汽缸内一开口向上的导热汽缸内，用活塞用活塞 封闭了一定质量的理想气体封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在现用外力作用在 活塞上活塞上，使其缓慢下降使其缓慢下降。环境温度保持不变环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态系统始终处于平衡状态。 在活塞下降过程中在活塞下降过程中_。 A气体体积逐渐减小气体体积逐渐减小，内能增加内能增加 B气体压强逐渐增大气体压强逐渐增大，内能不变内能不变 C气体压强逐渐增大气体压强逐渐增大，放出热量放出热量 D外界对气体做功外界对气体做功，气体内能不变气体内能
34、不变 E外界对气体做功外界对气体做功，气体吸收气体吸收热量热量 BCD 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 本题通过汽缸模型考查气体实验定律和热力学第一定律本题通过汽缸模型考查气体实验定律和热力学第一定律。 由于汽缸是导热的由于汽缸是导热的，所以理想气体做等温变化所以理想气体做等温变化，无论理想气体的体积无论理想气体的体积、 压强如何变化压强如何变化，气体是否对外界做功或外界是否对气体做功气体是否对外界做功或外界是否对气体做功，其内能均其内能均 保持不变保持不变，故故A错误；根据玻意耳定律可知错误；根据玻意耳定律可知，活塞下降过程中气体的体活塞下降过程中气体的体 积减小
35、积减小，气体的压强增大气体的压强增大，外界对气体做功外界对气体做功，即即W0，又又U0，根据根据 热力学第一定律热力学第一定律UQW，可知气体放出热量可知气体放出热量，故故B、C、D正确正确，E 错误错误。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 2(2020 山东卷山东卷)一定质量的理想气体从状态一定质量的理想气体从状态a开始开始，经经ab、 bc、ca三个过程后回到初始状态三个过程后回到初始状态a，其其pV图像如图所示图像如图所示。已知三已知三 个状态的坐标分别为个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0，2p0)。以下判断正确以下判断正确 的是的是 (
36、 ) A气体在气体在ab过程中对外界做过程中对外界做的的 功功小于在小于在bc过程中对外界做的功过程中对外界做的功 B气体在气体在ab过程中从外界过程中从外界吸收吸收 的的热量大于在热量大于在bc过程中从外界吸收的热量过程中从外界吸收的热量 C在在ca过程中过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D气体在气体在ca过程中内能的减少量大于过程中内能的减少量大于bc过程中内能的增加过程中内能的增加量量 C 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 A项：根据气体做功的表达式项：根据气体做功的表达式WFxpSxpV可知可知pV 图线
37、和体积横轴围成的面积即为做功大小图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，所以气体在所以气体在ab过程中对外过程中对外 界做的功等于界做的功等于bc过程中对外界做的功过程中对外界做的功，A错误；错误； B项：气体从项：气体从ab，满足玻意耳定律满足玻意耳定律pVC，所以所以 T a Tb 所以所以Uab0，根据热力学第一定律根据热力学第一定律UQW可知可知 0QabWab 气体从气体从bc，温度升高温度升高，所以所以Ubc0，根据热力学第一定律可知根据热力学第一定律可知 UbcQbcWbc 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 结合结合A选项可知选项可知 WabWbcQab bc过程气
38、体吸收的热量大于过程气体吸收的热量大于ab过程吸收的热量过程吸收的热量，B错误；错误； C项：气体从项：气体从ca，温度降低温度降低，所以所以Uca0，根据热力学第一定律可知根据热力学第一定律可知Qca0，放出热量放出热量， C正确；正确； 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 D 项： 理想气体的内能项： 理想气体的内能只与温度有关， 根据只与温度有关， 根据 TaTb可知可知 Tca Tbc 所以气体从所以气体从 ca 过程中内能的减少量等于过程中内能的减少量等于 bc 过程中内能的增加过程中内能的增加 量，量，D 错误。错误。 故选故选 C。 高考一轮总复习 物理 第十二章
39、热 学 返回导航 3(2020 天津卷天津卷)水枪是孩子们喜爱的玩具水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储常见的气压式水枪储 水罐示意如图所示水罐示意如图所示。从储水罐充气口充入气体从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后达到一定压强后，关闭关闭 充气口充气口。扣动扳机将阀门扣动扳机将阀门M打开打开，水即从枪口喷出水即从枪口喷出。若在水不断喷出的若在水不断喷出的 过程中过程中，罐内气体温度始终保持不变罐内气体温度始终保持不变，则气体则气体 ( ) A压强变大压强变大 B对外界做功对外界做功 C对外界放热对外界放热 D分子平均动能变大分子平均动能变大 B 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学
40、 返回导航 解析解析 由题意知由题意知，水不断喷出水不断喷出，气体体积增大气体体积增大，温度不变温度不变，由玻由玻 意耳定律得意耳定律得，罐内气体压强减小罐内气体压强减小，A错误；气体体积增大错误；气体体积增大，对外做功对外做功， B正确；温度是分子平均动能的标志正确；温度是分子平均动能的标志，故温度不变故温度不变，分子平均动能不分子平均动能不 变变，D错误；温度不变错误；温度不变，气体对外做功气体对外做功，由热力学第一定律得气体需要由热力学第一定律得气体需要 从外界吸收热量从外界吸收热量，C错误错误。 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 4(2020 全国全国理综理综33(1)
41、下列关于能量转换过程的叙述下列关于能量转换过程的叙述，违背热违背热 力学第一定律的有力学第一定律的有_，不违背热力学第一定律不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定但违背热力学第二定 律的有律的有_。(填正确答案标号填正确答案标号) A汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B冷水倒入保温杯后冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低冷水和杯子的温度都变得更低 C某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而而 不产生其他影响不产生其他影响 D冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较
42、冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较 高的高的室内室内 B C 高考一轮总复习 物理 第十二章 热 学 返回导航 解析解析 本题考查对热力学定律的理解本题考查对热力学定律的理解。汽车通过燃烧汽油获得动汽车通过燃烧汽油获得动 力并向空气中散热力并向空气中散热，不违背热力学第一定律和第二定律；冷水倒入保温不违背热力学第一定律和第二定律；冷水倒入保温 杯后杯后，冷水和杯子的温度都变得更低冷水和杯子的温度都变得更低，这违背了热力学第一定律；某新这违背了热力学第一定律；某新 型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影而不产生其他影 响响，不违背热力学第一定律不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律但违背热力学第二定律。冰箱的制冷机工冰箱的制冷机工 作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，同时消耗电同时消耗电 能能，不违背热力学第一定律和第二定律不违背热力学第一定律和第二定律。 谢谢观看
