热力学定律与能量守恒定律考点一热力学第一定律.docx

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1、热力学定律与能量守恒定律考点一热力学第一定律1 .改变物体内能的两种方式做功;(2)热传递.2 .热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.(2)表达式：CU=0+W.(3)表达式中的正、负号法则：物理量WQt外界对物体做功物体吸收热量内能增加物体对外界做功物体放出热量内能减少3 .能量守恒定律(1)内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失，它只能从一种形式按傕为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.(2)条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的.(3)第一类永动机是

2、不可能制成的，它违背了能量守恒定律.技巧点拨1 .热力学第一定律的理解(1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析.(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正.(3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q=O.(4)如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化.2 .三种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q=0,W=AU,外界对物体做的功等于物体内能的增加；(2)若过程中不做功，即W=0,则Q=AU,物体吸收的热量等于物体内能的增加；(3)若过程的初、末状态物体的内

3、能不变，即(/=(),则W+Q=O或W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量.例题精练1.(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是()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2.如图1是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩理想气体，对缸内气体做功200J,同时气体向外界放热100J,缸内气体的()A.温度升高,内能增加I(X)JB.温度升高，内能减少200JC温度降低,内能增加100JD.温度降低，内能减少200J3.水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图2.从储水罐充气口充入气体，达到一定

4、压强后，关闭充气口.扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出.若水在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体()A.压强变大C.对外界放热B.对外界做功D.分子平均动能变大考点二热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能且她从低温物体传到高温物体.(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的”.2 .热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的划遮增大的方向进行.3 .第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律.技巧点拨1 .热力学第二定律的含义（1） “自发地”指明了热

5、传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助.（2） “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内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等.在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程.2 .热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，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有方向性.3 .热力学过程的方向性实例（1）高温物体热StQ能自发传给热量Q不能自发传给低温物体.功能自发地完全转化为不能自发地完全转化为热.（3）气体体积V1能自发膨胀到不能自发收缩到气体体积

6、吻（较大）.例题精练4 .（多选）下列说法中正确的是（）A.相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等B.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火舞内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上.其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向D.自发的热传递过程是向着分子热运动无序度增大的方向进行的5 .（多选）下列说法正确的是（）A.第一类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律B.能量耗散过程中能量不守恒C电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律

7、D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性考点三热力学第一定律与图象的综合应用1.气体的状态变化可由图象直接判断或结合理想气体状态方程华=C分析.2.气体的做功情况、内能变化及吸放热关系可由热力学第一定律分析.（1）由体积变化分析气体做功的情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功.（2）由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小.（3）由热力学第一定律AU=W+Q判断气体是吸热还是放热.例题精练6.（多选）一定质量的理想气体从状态。开始，经历三个过程外、be、Ca回到原状态，其一T图象如图3所示，下列判断正确的是（）图3A.

8、过程be中气体既不吸热也不放热B.过程他中气体一定吸热C.过程Ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D。、b和C三个状态中，状态。分子的平均动能最小E.b和C两个状态中，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7 .（多选）一定量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程反反、cd、击回到原状态,其一T图象如图4所示，其中对角线0c的延长线过原点O.下列判断正确的是（）图4A.气体在、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中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E.在过程be中外界对气体

9、做的功等于在过程da中气体对外界做的功8 .一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其p1图像如图5所示，求该过程中气体吸收的热量Q.考点四热力学第一定律与气体实验定律的综合应用解决热力学第一定律与气体实验定律的综合问题的思维流程例题精练9 .如图6所示，竖宜放置、上端开口的绝热汽缸底部固定一电热丝（图中末画出），面积为S的绝热活塞位于汽缸内（质量不计），下端封闭一定质量的某种理想气体，绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡,此时汽缸内理想气体的温度为To,活塞距汽缸底部的百度为h,现用电热丝缓慢给汽缸内的理想气体加热，活塞上升了看封闭理想气体吸收的热量为0.已知大气压强为伊），重力

10、加速度为g.求：图6（1）活塞上升了当时，理想气体的温度是多少；（2）理想气体内能的变化量.综合练习一.选择题（共16小题）1 .（北京学业考试）下列说法正确的是（）A.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和B.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变2 .（洪泽区校级学业考试）关于物体内能的以下说法正确的是（）A.物体内能的多少可以用物体吸热或放热的多少来量度B.内能大的物体热量多C.两物体发生热传递，达到平衡后，它们的内能必定相等D.做功和热传递对于改变物体内能是等效的3 .（香洲区校级期中）

11、下列关于内能的说法正确的是（）A.质量和温度都相同的理想气体，内能一定相同B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C.铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能不变D.18g的水、18g的水蒸气在它们的温度都是IO（TC时，它们的分子数目相同，分子动能相同，水蒸气的内能比水大4 .（普宁市校级期末）深秋的早晨起床时可看到房间玻璃窗上有许多小水珠,这些水珠在（）A.窗玻璃朝房内的一面B.窗玻璃朝房外的一面C.窗玻璃的里外两面D.不能断定在哪一面5 .（高安市校级期中）下列说法正确的是（）A.内能不同的物体，温度一定不同B.物体机械能增大时，其内能一定增大C.温度低的物体内能一定小D.同温度、同

12、质量的氧气和氧气，氢气的分子总动能大6.（重庆模拟）下列说法正确的是（）A.气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间势能之和B.气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变C.功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功D.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地从低温物体传递到高温物体7.（山东模拟）在一个密闭的容器里有一滴20C的水，一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是20,则在此过程中下列说法正确的是（）A.水滴的内能增加了B.外界对水滴做正功C.水分子之间的分子力做正功D.水滴向外界释放热量8 .（泰安四模）如图所示，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量

13、为m的活塞密封一部分理想气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S,整个装置放在大气压为PO的室内，稳定时活塞与容器底的距离为ho,现把容器移至大气压仍为Po的室外，活塞缓慢上升d后再次平衡，重力加速度大小为g。若此过程中气体吸收的热量为Q,则密闭气体的内能（）A.减少了Q-（mg+poS）dB.减少了Q+（mg+poS）dC.增加了Q-（mg+poS）dD.增加了Q+（mg+poS）d9 .（宁河区校级模拟）气闸舱是空间站中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理如图所示。座舱A与气闸舱B间装有阀门K,A中充满空气，B内为真空。航天员由太空返回到B时，将B封闭，打开阀门K,A中的

14、气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统保持温度不变，舱内气体可视为理想气体，不考虑航天员的影响，则此A.气体膨胀做功，内能减小B.气体从外界吸收热量C.气体分子在单位时间内对A舱壁单位面积碰撞的次数减少D.一段时间后，A内气体的密度可以自发地恢复到原来的密度10 .（东城区期末）下列说法正确的是（）A.物体从外界吸收热量，其内能一定增加B.物体对外界做功，其内能一定减少C.物体温度升高，其分子热运动平均动能增大D.物体温度降低，其分子热运动剧烈程度增加11 .（嘉兴二模）为了更好地利用自然资源，某地区利用风力发电为当地生活生产提供电能,如图所示。已知该地区的风速约为10ms,空气的密度为

15、约13kgm3o若使风力发电机转动的风通过的截面积约为400m2,且风能的25%可转化为电能，则发电功率约为（）A.6.5IO4WB.L3105WC.2.6105WD.1.04IO6W12 .（孝南区校级月考）如图所示为风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈，不计电阻）中产生感应电流，实现风能向电能的转化。若叶片长为1，设定的额定风速为V,空气的密度为p,额定风速下发电机的输出功率为P,则风能转化为电能的效率为（）4PC pl2v38Ppi2v313 .（普陀区二模）物体在竖直方向上分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。下列说法正确的是（）A.匀速上升机械能不变B.加速上升机械能增加C.减速上升机械能一定减小D.上升过程机械能一定增加14 .（越城区校级月考）电动车以电力为能源，一般使用铅酸电池或锂离子电池进