1、【 精品教育资源文库 】 第 十三 章 第 36 讲 热力学定律与能量守恒 1 (多选 )关于热力学定律，下列说法正确的是 ( BDE ) A气体吸热后温度一定升高 B对气体做功可以改变其内能 C理想气体等压膨胀过程一定放热 D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 解析 根据热力学第一定律，气体吸热的同时若对外做功，则内能不一定增大，温度不一定升高，选项 A 错误对气体做功可以改变其内能，选项 B 正确；理想气体等压膨胀过程，对外做功，由理 想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增大，故气体一定吸热
2、，选项 C错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项 D 正确；根据热平衡定律，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，选项 E 正确 2 (多选 )一定量的理想气体从状态 a 开始，经历等温或等压过程 ab、 bc、 cd、 da 回到原状态，其 pT图象如图所示，其中对角线 ac的延长线过原点 O.下列判断正确的是 _ABE_. A气体在 a、 c 两状态的体积相等 B气体在状态 a 时的内能大 于它在状态 c 时的内能 C在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D在过程 da 中气体从外界吸收
3、的热量小于气体对外界做的功 E在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 解析 由 pVT k 可知， PT 图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，选项 A 正确；气体从状态 c 到状态 d 的过程温度不变，内能不变，从状态 d 到状态 a 的过程温度升高，内能增加，选项 B 正确；由于过程 cd 中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气体做的功，选项 C 错误；在 过程 da 中气体内能增加，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项 D 错误；过程 bc 中，外界对气体做的功 Wbc pb(Vb Vc) pbVb pcVc，过程
4、 da 中气体对外界做的功 Wda pd(Va Vd) paVa pdVd，由于 pbVb paVa，【 精品教育资源文库 】 pcVc pdVd，因此过程 bc 中外界对气体做的功与过程 da 中气体对外界做的功相等，选项 E正确 3 (多选 )一定量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、 bc、 ca 回到原状态其p T 图象如图所示下列判断正确的是 ( ADE ) A过程 ab 中气体一定 吸热 B过程 bc 中气体既不吸热也不放热 C过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D a、 b 和 c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小 E b 和 c 两个状态中，
5、容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 解析 对封闭气体，由题图可知 a b 过程，气体体积 V 不变，没有做功，而温度 T 升高，则为吸热过程，选项 A 正确 b c 过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，选项 B 错误； c a 过程为等压变化，温度 T 降低，内能减少，体积 V 减小，外界对气体做功，依据 W Q E，外界对气体所做的功小 于气体所放的热，选项 C 错误；温度是分子平均动能的标志， Tapc，显然选项 E 正确 4某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么 ( D ) A外界
6、对胎内气体做功，气体内能减小 B外界对胎内气体做功，气体内能增大 C胎内气体对外界做功，内能减小 D胎内气体对外界做功，内能增大 解析 车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高， 故胎内气体内能增大，选项 D 正确 5如图所示，一底面积为 S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为 m 的相同活塞 A 和 B；在 A 与 B 之间、 B 与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为 V.已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为 g，外界大气压强为 p0.现假设活塞 B 发生缓慢漏气，致使 B 最终与容器底面接触求活塞 A 移动的距离
7、 【 精品教育资源文库 】 解析 A 与 B 之间、 B 与容器底面之间的气体压强分别为 p1、 p2，在漏气前，对 A 分析有 p1 p0 mgS ，对 B 有 p2 p1 mgS ， B 最终与容器底面接触后， A、 B 间的压强为 p，气体体积为 V ，则有 p p0 mgS ， 因为温度始终不变，对于混合气体有 (p1 p2)V pV ， 设活塞 B 厚度为 d，漏气前 A 距离底面的高度为 h 2VS d， 漏气后 A 距离底面的高度为 h VS d， 联立可得 h h h， 联立以上各式化简得 h mgVp0S mg S 答案 mgVp0S mg S6 (1)如图甲所示 ，在斯特
8、林循环的 p V 图象中，一定质量理想气体从状态 A 依次经过状态 B、 C 和 D 后再回到状态 A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成 B C 的过程中，单位体积中的气体分子数目 _不变 _(选填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 状态 A 和状态 D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态 A 对应的是 _ _(选填“ ” 或 “ ”) (2)如图甲所示，在 A B 和 D A 的过程中，气体放出的热量分别为 4 J 和 20 J在 B C和 C D 的过程中，气体吸收的热量分别为 20 J 和 12 J求气体完成一次循环对外界所做的 功 解析 (1)从 B C 的过程中，气体的体积不变，因此单位体积中气体分子数目不变，从状态 D 到状态 A，气体的体积不变，压强减小，温度降低，分子平均动能减小，因此 A 状态对应的是 (2)气体完成一次循环，其内能不变，即 U 0，吸收的热量 Q (20 12 4 20) J 8 J，由热力学第一定律 U Q W 得， W 8 J，则气体对外做功为 8 J 【 精品教育资源文库 】 答案 (2)8 J
