1、第三章第三章热力学定律热力学定律 本章复习提升本章复习提升 易混易错练易混易错练 易错点易错点 1不明确做功和传热的等效性不明确做功和传热的等效性 1.()(多选)下列说法正确的是() A.若一物体吸收热量,则该物体的内能可能增大 B.做功和传热都能使系统内能发生改变 C.一物体的温度从 t1升高到 t2,则物体一定从外界吸收热量 D.物体只要与外界进行热交换,其内能就一定变化 易错点易错点 2不能正确判断物体是吸热还是放热不能正确判断物体是吸热还是放热 2.(2020 重庆西南大学附属中学高三上月考,)(多选)恒温环境中,在导热良好的 注射器内,用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力缓慢向外拉
2、活塞,此过程中 () A.封闭气体分子间的平均距离增大 B.封闭气体分子的平均速率减小 C.活塞对封闭气体做正功 D.封闭气体的内能不变 E.封闭气体从外界吸热 3.(2019 重庆一中高二下期中节选,)如图所示,一定质量的理想气体经历了 ABCDA 的循环,该过程每个状态都视为平衡态,各状态参数如图所示。A 状态的压强为 pA=1.210 5 Pa。 (1)求 B 状态的温度 TB; (2)完成一个循环,气体与外界热交换的热量是多少?是吸热还是放热? 易错点易错点 3不明确宏观自然过程的方向性不明确宏观自然过程的方向性 4.()(多选)下列说法正确的是() A.热量不能从低温物体传给高温物体
3、 B.热量不能自发地从低温物体传给高温物体 C.热量不能在没有第三者介入的情况下从低温物体传给高温物体 D.热量不能从低温物体传给高温物体而不引起其他变化 5.()(多选)根据热力学第二定律,下列判断正确的是() A.电流将电能不可能全部变为内能 B.在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变为电能 C.热机工作时,燃气内能不可能全部变为机械能 D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 思想方法练思想方法练 一、守恒思想一、守恒思想 1.()(多选)下列说法正确的是() A.内能转化成机械能不满足热力学第一定律 B.能量耗散过程中能量不守恒 C.压缩气体,对其做 2.010 5 J
4、 的功,同时气体向外界放出 1.510 5 J 的热量,则 气体的内能增加了 510 4 J D.煤、石油、天然气等能源所储存的能量最初来源可追溯到太阳能 E.若气体温度升高 1 K,其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量 2.(2020 江苏南京中华中学高二下段考,)汽缸内封闭了一定量压强为 p=1.010 5 Pa、体积为 V=2.0 m 3 的理想气体,现使气体压强保持不变体积缓慢压 缩至 V=1.0 m 3,此过程气体向外界释放了 Q=1.2105 J 的热量,则: (1)压缩过程外界对气体做了多少功? (2)气体内能如何变化?变化了多少? 二、等效思想二、等效思想 3.(
5、)下列关于做功和传热的说法中正确的是() A.做功和传热的实质是相同的 B.做功和传热在改变物体内能上是等效的 C.做功和传热是对同一物理过程的两种说法 D.做功和传热是不可能同时发生的 答案全解全析答案全解全析 易混易错练易混易错练 1.AB物体吸收热量,其内能可能增大,故 A 正确;做功和传热都是改变物体内能 的方式,故 B 正确;物体温度从 t1升高到 t2,可能是由于物体从外界吸收了热量,也 可能是由于外界对物体做了功,故 C 错误;物体与外界进行热交换,若同时外界对 物体做功或物体对外界做功,其内能有可能不发生变化,故 D 错误。 2.ADE对于一定质量的理想气体,气体的内能和分子的
6、平均速率只取决于温度, 由题目可知,温度不变,则封闭气体的内能不变,分子的平均速率也不变,故 B 错 误,D 正确;用力向外缓慢拉动活塞过程中,气体体积增大,则分子间的平均距离增 大,气体对外做功,故 A 正确,C 错误;气体内能不变且对外做功,根据热力学第一定 律,可知气体从外界吸收热量,故 E 正确。 3.答案(1)600 K(2)180 J放热 解析(1)理想气体从 A 状态到 B 状态的过程中,压强保持不变 根据盖-吕萨克定律有? ?= ? ? 解得 TB=? ?TA= 210-3 110-3300 K=600 K。 (2)理想气体从 A 状态到 B 状态的过程中,外界对气体做功 W1
7、=-pA(VB-VA),解得 W1=-120 J。气体从 B 状态到 C 状态过程中,体积不变,外界对气体做功为零;根据 查理定律有? ?= ? ?,解得 pC=310 5 Pa。从 C 状态到 D 状态的过程中,外界对气体做 功 W2=pC(VC-VD),解得 W2=300 J。从 D 状态到 A 状态过程中,体积不变,外界对气体 做功为零。 一次循环过程中外界对气体所做的总功 W=W1+W2=180 J 理想气体从 A 状态开始,完成一次循环,回到 A 状态,始末温度不变,所以内能 不变。 根据热力学第一定律U=W+Q,解得 Q=-180 J 即完成一个循环,气体对外界放热 180 J。
8、4.BCD热量能从低温物体传给高温物体,但不是自发的过程。热量从低温物体传 给高温物体要有第三者介入,会引起其他变化。故 A 错误,B、C、D 正确。 5.BCD根据热力学第二定律可知,凡与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性, 电流将电能可全部变为内能(由焦耳定律可知),而在火力发电机中,燃气的内能不 可能全部变为电能。热机工作时燃气内能不可能全部转变为机械能。在热传导中, 热量只能自发地从高温物体传递给低温物体,而不能自发地从低温物体传递给高 温物体。故 A 错误,B、C、D 正确。 思想方法练思想方法练 1.CDE内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律,故 A 错误;能量耗散过程 中能
9、量仍是守恒的,故 B 错误;压缩气体,对其做 2.010 5 J 的功,同时气体向外界 放出 1.510 5 J 的热量,根据热力学第一定律,气体的内能增加了 510 4 J,故 C 正确;煤、石油、天然气等能源所储存的能量最初来源可追溯到太阳能,故 D 正确; 根据热力学第一定律U=Q+W,气体温度升高 1 K,U 相同,等容过程 W=0,等压过 程,体积增大,则 W0,故等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量, 故 E 正确。 2.答案(1)1.010 5 J(2)内能减少2.010 4 J 解析(1)体积为 V=2.0 m 3 的理想气体,压强保持不变,体积缓慢压缩至 V=1.0 m 3, 故压缩过程外界对气体做功为 W=pV=1.010 5 Pa(2.0-1.0) m 3=1.0105 J (2)压缩过程气体向外界释放了 Q=1.210 5 J 的热量,根据热力学第一定律, 有U=W-Q=1.010 5 J-1.210 5 J=-2.010 4 J 即气体内能减少 2.010 4 J。 3.B做功和传热在改变物体内能上是等效的,但本质不同。做功是将其他形式的 能转化为内能或将内能转化为其他形式的能,传热是内能的转移,且做功和传热可 以同时进行,故 B 选项正确。
