1、第2課時 能量守恒定律 熱力學第二定律 氣體1 能源是當今社會快速發展所面臨的一大難題，由此，人們想到了永動機關于第二類永動機，甲、乙、丙、丁4名同學爭論不休甲：第二類永動機不違反能量守恒定律，應該可以制造成功乙：雖然內能不可能全部轉化為機械能，但在轉化過程中可以不引起其他變化丙：摩擦、漏氣等因素導致能量損失，第二類永動機才因此不能制成丁：內能與機械能之間的轉化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因你認為下列說法正確的是()A甲 B乙 C丙 D丁解析：內能與機械能之間的轉化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因答案：D2 (2009·洛陽六校聯考)一定質量的理想氣體，處于平衡

2、狀態1，現設法使其溫度降低，同時壓強增大，到達平衡狀態2，則在從1到2的變化過程中，下列說法正確的是()A氣體分子平均動能增大 B氣體分子之間的距離減小C氣體的內能減小 D氣體吸熱解析：對一定質量的理想氣體，溫度降低，氣體分子平均動能一定減小，A錯誤；由氣體壓強、溫度、體積的關系可知，溫度降低的同時壓強增大，體積一定減小，氣體分子之間的距離減小，B正確；理想氣體的內能只與溫度有關，溫度降低，氣體的內能減小，C正確；氣體體積減小，外界一定對氣體做功，由熱力學第一定律可知，氣體放熱，D錯誤答案：BC圖8253如圖825為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環在蒸發

3、器中制冷劑氣化吸收箱體內的熱量，經過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說法正確的是()A熱量可以自發地從冰箱內傳到冰箱外B電冰箱的制冷系統能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律D電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律解析：由熱力學第二定律可知，熱量不可能自發地從低溫物體傳給高溫物體而不發生其他變化；故選項A錯誤、B正確；由熱力學第一定律UWQ可知，選項C正確、D錯誤答案：BC4.圖826如圖826所示，電路與一絕熱密閉氣缸相連，Ra為電熱絲氣缸內有一定質量的理想氣體，閉合電鍵后，氣缸里的氣體()A內能增大B平均動能減小C無規則熱運動增強D單

4、位時間內對單位面積器壁的撞擊次數減少解析：本題考查熱力學第一定律、分子動理論以及氣體壓強的微觀分析由熱力學第一定律：WQU知Q0，W0，則內能增大，故A選項正確；溫度升高，無規則熱運動增強、分子平均動能增大，故C選項正確、B選項錯誤；體積不變，氣體密度不變，溫度升高會使單位時間內對器壁單位面積的撞擊次數增加，故D選項錯誤答案：AC圖8275熱力學第二定律常見的表述方式有兩種，其一是：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化；其二是：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化第一種表述方式可以用右邊的示意圖827來表示，根據你對第二種表述的理解，如果也用類似的示意圖

5、來表示，你認為下列示意圖中正確的是()答案：B6一定質量的理想氣體由狀態A經過程變至狀態B時，從外界吸收熱量420 J，同時膨脹對外做功300 J當氣體從狀態B經過程回到狀態A時，外界壓縮氣體做功200 J，求此過程中氣體吸收或放出的熱量是多少？解析：UQ1W1420 J(300 J)120 J，Q2(U)W2(120) J200 J320 J所以應放出320 J的熱量答案：放出320 J 1容積不變的容器內封閉著一定質量的理想氣體，當溫度升高時()A每個分子的速率都增大B單位時間內氣體分子撞擊器壁的次數增多C氣體分子密度增大D氣體分子在單位時間內，作用于單位面積器壁的總沖擊力增加解析：溫度升

6、高時氣體分子的平均動能增大，但分子頻繁地碰撞中每個分子的速率都在不斷變化，可能變大也可能變小，A錯；因容積不變，所以分子的密度不變，C錯；溫度升高，體積不變，氣體的壓強增大，分子的平均速率增大，單位時間內氣體分子撞擊器壁的次數增多，單位時間內作用于單位面積器壁的總沖擊力增加答案：BD2 對一定量的氣體，下列說法正確的是()A在體積緩慢地不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功B在壓強不斷增大的過程中，外界對氣體一定做功C在體積不斷被壓縮的過程中，內能一定增加D在與外界沒有發生熱量交換的過程中，內能一定不變解析：氣體體積增大，一定對外界做功，A對壓強不斷增大，體積不一定減小，故B錯在氣體不斷被壓縮過

7、程中外界對氣體做功，但還伴有熱傳遞，故內能不一定增加，C錯沒有熱交換Q0，但做功情況未知，由熱力學第一定律UWQ，可知內能可能變化，故D錯答案：A3 據某報報道：天津一小男孩睡覺時，臀部將壓在下面的打火機爆炸，丁烷氣體外泄，致使屁股局部速凍成傷請你運用所學過的熱學知識判斷下列說法正確的是()A爆炸是因為打火機內丁烷液體變熱汽化，體積增加，壓強增大而爆炸B爆炸的過程符合熱力學第一定律C市報關于局部速凍成傷的報道不符合科學道理D爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸熱，由于吸熱速度快而使屁股局部速凍成傷答案：ABD4(2010·洛陽六校聯考)下列說法中正確的是()A溫度是分子平均動能的標志，溫度較

8、高的物體，每個分子的動能一定比溫度較低的物體分子的動能大B布朗運動就是液體分子的無規則熱運動，溫度越高，布朗運動越劇烈C外界對氣體做正功，氣體的內能一定增加D自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性解析：溫度是分子平均動能的標志，溫度較高的物體，其分子平均動能較大，但并非每個分子的動能一定比溫度較低的物體分子的動能大，A錯誤；布朗運動是液體分子的無規則熱運動的反映，在顯微鏡下觀察到的布朗運動的微粒的運動不是液體分子的無規則熱運動，B錯誤；由熱力學第一定律可知，外界對氣體做正功，若同時放熱，則氣體的內能不一定增加，C錯誤；由熱力學第二定律可知，自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性

9、，D正確答案：D5關于熱現象和熱學規律，下列說法中正確的是()A布朗運動就是液體分子的熱運動B用活塞壓縮氣缸里的空氣，對空氣做功2.0×105 J，而空氣向外界放出熱量1.5×105 J，則空氣的內能增加了0.5×105 JC第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律D一定質量的氣體，如果保持溫度不變，體積越小壓強越大解析：布朗運動是布朗微粒在液體分子碰撞作用下的運動，不是液體分子的運動，A錯；由熱力學第一定律可得UWQ，B項正確；第二類永動機并不違反熱力學第一定律，它不能制成是因為它違反了熱力學第二定律，C錯；由氣體的等溫變化可知D正確考查布朗運動、熱力學定

10、律及氣體的狀態變化等熱學知識點，本題較易答案：BD6下列說法中正確的是()A滿足能量守恒定律的物理過程都能自發進行B知道阿伏加德羅常數、該氣體摩爾質量和質量，就可以估算氣體中分子間的平均距離C做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能也越來越大D氣體分子的速率分布規律遵從統計規律，在一定溫度下，某種氣體的分子速率分布是確定的解析：一個自發的熱力學過程是有方向的，A錯；B中沒辦法算出氣體的摩爾體積，因此沒辦法估算分子間的平均距離，B錯；機械運動和分子熱運動沒有關系，C錯D正確答案：D圖8287如圖828所示，一個內壁光滑與外界不發生熱傳遞的汽缸固定在地面上，缸內活塞下方封閉著空氣

11、(活塞與外界也不發生熱傳遞)，若用豎直向上的力F將活塞向上拉一些，達到穩定后缸內封閉著的氣體()A若活塞重力不計，拉力F對活塞做的功等于缸內氣體內能的改變量B分子平均動能不變C單位時間內缸壁單位面積上受到的氣體分子碰撞的次數減少D每個分子對缸壁的沖力都會減小解析：活塞向上運動氣體體積增大，氣體對外做功，又沒有發生熱傳遞，故氣體的溫度降低，壓強一定減小，故分子平均動能減小氣體對外做的功等于氣體內能的減少量答案：C圖8298. 如圖829所示，絕熱汽缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導熱隔板固定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體)初始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于

12、氧氣的壓強，松開固定栓直至系統重新達到平衡下列說法中正確的是()A初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能B系統重新達到平衡時，氫氣的內能比初始時的小C松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣D松開固定栓直至系統重新達到平衡的過程中，氧氣的內能先增大后減小解析：溫度是氣體分子熱運動的平均動能的標志，初始時兩部分氣體溫度相同，故平均動能相同，A錯因為隔板導熱，系統重新平衡時，兩部分氣體溫度必相等對兩部分氣體構成的系統，由UWQ，可知當Q0，W0時，U0，即系統內能不變，故重新平衡后溫度與松開固定栓前相同，故B錯誤對氫氣，U0，因其體積增大，W<0，必有Q>0，即

13、氫氣從氧氣吸熱，C對松開固定栓后，氫氣快速壓縮氧氣，氧氣內能增加，溫度升高，隨著熱量逐漸傳遞給氫氣，氧氣內能再逐漸減小，D對答案：CD9一定質量的理想氣體(分子力不計)，體積由V膨脹到V，如果通過壓強不變的過程實現，對外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內能變化為U1；如果通過溫度不變的過程來實現，對外做功的大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內能變化為U2，則()AW1>W2，Q1<Q2，U1>U2 BW1>W2，Q1>Q2，U1>U2CW1<W2，Q1Q2，U1>U2 DW1W2，Q1>Q2，U1>U2解析：由熱力學第一定律：U1W

14、1Q1，U2W2Q2，若通過壓強不變的過程實現體積膨脹，則由恒量，可知溫度必定升高，對理想氣體，內能必定增大，U1>0，W1<0，Q1>0，且|Q1|>|W1|；若通過溫度不變的過程實現體積膨脹，溫度不變，內能不變，U20，W2<0，Q2>0，且|Q2|W2|；則U1>U2；由于氣體對外做功的過程中，通過溫度不變的方式，體積膨脹，由恒量，可知壓強必定減小，則平均壓強比通過壓強不變的方式要小，故W1>W2，Q1>Q2.答案：B圖821010 實驗室內，某同學用導熱性能良好的汽缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在汽缸內(活塞與汽缸壁之間無摩擦)，

15、待活塞靜止后，再用一個裝有與室溫溫度相同的水的小滴管貼近活塞，將滴管內的水緩慢滴注在活塞上方，如圖8210所示在此過程中，若大氣壓強與室內的溫度均保持不變，則下列說法正確的是()A單位時間內，缸內氣體分子對活塞撞擊的次數保持不變B單位時間內，缸內氣體分子對活塞的沖量保持不變C外界對缸內氣體做的功等于缸內氣體向外釋放的熱量D外界對缸內氣體做的功等于缸內氣體增加的內能解析：由平衡條件可知，氣體壓強應增大，由理想氣體的p、V、T三者之間的關系可知，溫度不變時，體積減小，理想氣體的內能不變，故外界對氣體做功與氣體放出熱量相等，C對，D錯；當氣體壓強增大，溫度不變時，汽缸內氣體分子單位時間對活塞單位器壁

16、的撞擊次數一定減小，A錯；壓強是大量氣體分子單位時間對單位器壁的平均沖量產生的，壓強增大時，單位時間內汽缸內氣體分子對活塞的沖量也一定增大，B錯答案：C11. 圖8211某壓力鍋的結構如圖8211所示蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起假定在壓力閥被頂起時，停止加熱(1)若此時鍋內氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數為NA，寫出鍋內氣體分子數的估算表達式；(2)假定在一次放氣過程中，鍋內氣體對壓力閥及外界做功1 J，并向外界釋放了2 J的熱量鍋內原有氣體的內能如何變化？變化了多少？解析：(1)設鍋內氣體分子為n，nNA(2)根據熱力學第一定律EWQ3 J鍋內氣體內能減少，減少了3 J.答案：(1)NA(2)內能減少，減少了3 J圖821212如圖8212所示，一定