熱力學定律與能量守恒定律A組·基礎(chǔ)題1(2015·重慶卷)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的，且車胎體積增大若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么( D )A外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小D胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大2. (2018·開封模擬)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在( B )Aab過程中不斷減小Bbc過程中保持不變Ccd過程中不斷增加Dda過程中保持不變解析：因為bc的延長線通過原點，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強減小則體積增大，A錯誤；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因為Vd<Ve，所以Vd<Va，所以da過程中體積發(fā)生變化，D錯誤3(多選)根據(jù)熱力學定律，下列說法中正確的是( AB )A電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機D對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”4(多選)關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是( ACE )A為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞熱量B對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加C可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體E功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程5(多選) 如圖所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間，后來活塞達到新的平衡，不計氣體分子勢能，不計活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強保持不變，則下列判斷正確的是( ACE )A氣體A吸熱，內(nèi)能增加B氣體B吸熱，對外做功，內(nèi)能不變C氣體A分子的平均動能增大D氣體A和氣體B內(nèi)每個分子的動能都增大E氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少B組·能力題6. 如圖所示，個絕熱的汽缸(汽缸足夠高)豎直放置，內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，隔板將汽缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質(zhì)量m8 kg，橫截面積S10 cm2，與隔板相距h25 cm，現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當A氣體吸收熱量Q200 J時，活塞上升了h10 cm，此時氣體的溫度為t127 ，已知大氣壓強p01×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2. (1)加熱過程中，若A氣體的內(nèi)能增加了U155 J，求B氣體的內(nèi)能增加量U2；(2)現(xiàn)在停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當活塞恰好回到原來的位置時，A氣體的溫度為t230 ，求添加砂粒的總質(zhì)量M.解析：(1)B氣體對外做功W(p0Smg)h18 J，由熱力學第一定律得U1U2QW，U2QWU1127 J.(2)B氣體的初狀態(tài)p1p01.8×105 Pa，V1(hh)S3.5×104 m3，T1(27273) K300 K，B氣體的末狀態(tài)p2p0，V2hS2.5×104 m3，T2(30273) K303 K，由理想氣體狀態(tài)方程得，代入數(shù)據(jù)得M7.452 kg.答案：(1)127 J(2)7.452 kg7一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能跟溫度成正比在初始狀態(tài)A時，體積為V0，壓強為p0，溫度為T0，已知此時其內(nèi)能為U0.該理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化，最終還回到原來狀態(tài)A，其變化過程的pT圖象如圖所示，其中CA延長線過坐標原點，B、A在同一豎直線上求：(1)氣體在狀態(tài)B的體積； (2)氣體在狀態(tài)C的體積；(3)從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C，最終回到狀態(tài)A的過程中，氣體與外界交換的熱量解析：(1)由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體溫度T1T0，為等溫變化過程，在狀態(tài)B時氣體壓強p13p0，設(shè)體積為V1，由玻意耳定律有p0V0p1V1，解得V1.(2)由題圖可知，從狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體壓強p2p13p0，為等壓變化過程，在狀態(tài)C時氣體溫度T23T0，設(shè)體積為V2，由蓋呂薩克定律有，解得V2V0.(3)由狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A，設(shè)外界對氣體做的總功為W，從狀態(tài)B到狀態(tài)C，設(shè)外界對氣體做功為WBC，WBCp2(V1V2)，聯(lián)立解得WBC2p0V0.從狀態(tài)C回到狀態(tài)A，由圖線知為等容過程，外界對氣體不做功，所以WWBC2p0V0.由狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A，氣體內(nèi)能增加量為U0，設(shè)氣體從外界吸收的熱量為Q，由熱力學第一定律UQW，解得Q2p0V0，即氣體從外界吸收熱量2p0V0.答案：(1)(2)V0(3)從外界吸收熱量2p0V04