1、.第38課 ·熱力學定律與能量守恒1對熱力學第一定律的理解a絕熱系統中可根據UW判斷內能變化1多項選擇2019全國，5分如下圖，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。現將隔板抽開，氣體會自發擴散至整個汽缸。待氣體到達穩定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設整個系統不漏氣。以下說法正確的選項是A氣體自發擴散前后內能一樣B氣體在被壓縮的過程中內能增大C在自發擴散過程中，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答案：ABD解析：氣體向真空擴散過程中不對外做功，且又因為汽缸絕熱，可

2、知氣體自發擴散前后內能一樣，故A項正確，C項錯誤。氣體在被壓縮的過程中，活塞對氣體做功，因此氣體內能增加，故B項、D項均正確。氣體在被壓縮的過程中，因氣體內能增加，那么溫度升高，氣體分子的平均動能增加，故E項錯誤。b根據UQW判斷內能變化22019北京理綜，6分以下說法正確的選項是A物體放出熱量，其內能一定減小B物體對外做功，其內能一定減小C物體吸收熱量，同時對外做功，其內能可能增加D物體放出熱量，同時對外做功，其內能可能不變答案：C解析：物體放出熱量，假設外界對物體做的功大于其放出的熱量，內能可能增加，故A項錯誤。物體對外做功，假設同時從外界吸收的熱量大于對外做的功，那么內能增加，故B項錯誤

3、。物體吸收熱量，同時對外做功，假設物體吸收的熱量大于對外做的功，那么內能增加，故C項正確。物體放出熱量，Q<0，同時對外做功，W<0，那么U<0，內能一定減少，故D項錯誤。2對熱力學第二定律的理解a根據“自發和“不產生其他影響進展相關判斷3多項選擇2019匯編，5分根據熱力學定律，以下說法正確的選項是A熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體2019全國B熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞2019四川理綜C根據熱力學定律，熱機的效率可以到達100%2019安徽理綜D物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功2020四川理綜答案：AD解析：根據熱力學第二定律，熱量不可能自發地從低溫物體

4、傳到高溫物體，故A項正確。熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，但要產生其他影響，故B項錯誤。根據熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能到達100%，故C項錯誤。根據熱力學第二定律，物體從單一熱源吸收的熱量不能全部用于做功而不產生其他影響，所以在產生其他影響的情況下物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功，故D項正確。b根據能量守恒與熱力學第二定律斷定永動機不能制成4經典題，4分如下圖，一演示用的“永動機轉輪由5根輕桿和轉軸構成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉輪后，進入熱水的葉片因伸展而“劃水，推動轉輪轉動。分開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉輪因此能較長時間轉動。以下說法正確的選項是A轉輪

5、依靠自身慣性轉動，不需要消耗外界能量B轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身C轉動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量答案：D解析：轉輪轉動的過程中抑制摩擦力做功，轉輪的速度越來越小，所以要維持轉輪轉動需要外力做功，故A項錯誤。要維持轉輪轉動需要外力做功，轉輪轉動所需能量不能由轉輪自己提供，故B項錯誤。轉動的葉片不斷攪動熱水的過程是水對轉輪做功的過程，同時水會向四周放出熱量，根據熱力學第一定律可知水的內能減小，故水溫降低，故C項錯誤。根據能量守恒定律，葉片在熱水中吸收的熱量一部分在空氣中釋放，還有一部分轉化為轉輪的機械能，故葉片在熱水中吸收的熱量一定大于

6、在空氣中釋放的熱量，故D項正確。3氣體實驗定律與熱力學第一定律的綜合應用a查理定律、玻意耳定律與熱力學第一定律結合解題5經典題，8分一太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開場時內部封閉氣體的壓強為p0。經過太陽曝曬，氣體溫度由T0300 K升至T1350 K。求此時氣體的壓強；保持T1350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p0。求集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值。判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因。5答案：p02分 4分吸熱，因為抽氣過程中剩余氣體溫度不變，故內能不變U0，而剩余氣體膨脹對外做功W<0，所以根據

7、熱力學第一定律UWQ可知Q>0，即剩余氣體要吸熱。2分解析：設升溫后氣體的壓強為p1，由查理定律得1分代入數據得p1p0p01分抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設膨脹后氣體的總體積為V，由玻意耳定律得p1V0p0V1分聯立式得VV01分設剩余氣體的質量與原來總質量的比值為k，由題意得k1分聯立式得k1分吸熱，因為抽氣過程中剩余氣體溫度不變，故內能不變U0，而剩余氣體膨脹對外做功W<0，所以根據熱力學第一定律UWQ可知Q>0，即剩余氣體要吸熱。2分b理想氣體狀態方程C與熱力學第一定律結合解題62019重慶理綜，6分某駕駛員發現中午時車胎內的氣壓高于清晨時的，且車胎體積增大。假設這段時間胎內氣體質量不變且可視為理想氣體，那么A外界對胎內氣體做功，氣體內能減小B外界對胎內氣體做功，氣體內能增大C胎內氣體對外界做功，內能