課后限時(shí)集訓(xùn)37熱力學(xué)定律與能量守恒定律建議用時(shí)：45分鐘1(多選)(2019·達(dá)州模擬)下列說(shuō)法正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一C熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體D做功和熱傳遞都是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的E溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同BCE布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而引起的，不是固體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一，故B正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故C正確；做功是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移，不是能量的轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤；溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，根據(jù)熱平衡定律可知，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同，故E正確。2(多選)(2019·東北三省四市模擬)下列說(shuō)法中正確的是()A相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等B民間常用“拔火罐”來(lái)治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入火罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地“吸”在皮膚上。其原因是火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小C空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明在不自發(fā)的條件下，熱傳遞可以逆向D自發(fā)的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的E隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類終會(huì)制造出效率為100%的熱機(jī)BCD相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的溫度相同，內(nèi)能不一定相等，故A錯(cuò)誤；火罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，所以火罐能“吸”在皮膚上，故B正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，在有外界做功的條件熱傳遞可以逆向，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，故D正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，人類不可能制造出效率為100%的熱機(jī)，故E錯(cuò)誤。3.(多選)(2019·開(kāi)封高三沖刺)如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開(kāi)成a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空，抽開(kāi)隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過(guò)程中()A氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少B氣體不做功，內(nèi)能不變C氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變D氣體壓強(qiáng)變大，溫度不變E單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)減少BCE由于b內(nèi)為真空，抽開(kāi)隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，氣體不做功，內(nèi)能不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于氣體體積增大，溫度不變，氣體壓強(qiáng)變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；氣體體積增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁的分子數(shù)減少，選項(xiàng)E正確。4(多選)(2019·長(zhǎng)沙模擬)下列敘述中，正確的是()A同一溫度下，氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制造出來(lái)的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律D物體熔化時(shí)吸熱，分子平均動(dòng)能不一定增加E只知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)就可以算出氣體分子的體積ACD同一溫度下，氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，選項(xiàng)A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制造出來(lái)的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)C正確；物體熔化時(shí)吸熱，如果溫度不變，物體內(nèi)分子平均動(dòng)能不變，比如晶體的熔化過(guò)程，選項(xiàng)D正確；只知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)就可以算出每個(gè)氣體分子所占的體積，不能算出氣體分子的體積，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。5.(多選)如圖所示，絕熱容器被絕熱隔板K1，卡銷鎖住的絕熱光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分為真空，b部分為一定質(zhì)量的稀薄氣體，且壓強(qiáng)pb<p0，c與大氣連通，則下列說(shuō)法中正確的是()A只打開(kāi)隔板K1，b中氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少B只打開(kāi)隔板K1，b中氣體不做功，內(nèi)能不變C只打開(kāi)隔板K1，b中氣體壓強(qiáng)減小，溫度不變D只打開(kāi)卡銷K2，b中氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小E只打開(kāi)卡銷K2，外界對(duì)b中氣體做功，b中氣體內(nèi)能增加BCE只打開(kāi)隔板K1，b中氣體向a中真空擴(kuò)散，氣體不做功，W0，絕熱容器導(dǎo)致Q0，由熱力學(xué)第一定律知UWQ0，內(nèi)能不變，A錯(cuò)誤，B正確；只打開(kāi)隔板K1時(shí)，b中氣體內(nèi)能不變，溫度不變，由玻意耳定律pVC知b中氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，C正確；只打開(kāi)卡銷K2時(shí)，由于pb<p0，活塞將向左移動(dòng)，b中氣體體積減小，外界對(duì)b中氣體做功，W>0，但Q0，則UWQ>0，內(nèi)能增加，E正確，D錯(cuò)誤。6(多選)(2019·哈爾濱六中二次模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過(guò)程，BC和DA為絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換)。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。該循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()AAB過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功BBC過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大CCD過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DCD過(guò)程中，氣體放熱EDA過(guò)程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化ACDAB過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，故A正確；BC過(guò)程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；CD過(guò)程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；CD過(guò)程中，氣體內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，則氣體放熱，選項(xiàng)D正確；DA過(guò)程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故E錯(cuò)誤。7(2019·鄭州高三質(zhì)檢)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的p­V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 ，求：(1)該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中與外界交換的熱量。解析(1)對(duì)于理想氣體：AB，由查理定律得：即TBTA100 K，所以tB(100273) 173 。(2)BC過(guò)程由蓋呂薩克定律得：，解得：TC300 K，所以tC27 A、C溫度相等，U0AC的過(guò)程，由熱力學(xué)第一定律UQW得：QUWpBV200 J，即氣體從外界吸熱200 J。答案(1)173 (2)從外界吸熱200 J8(多選)(2019·宿州市一質(zhì)檢)一定量的理想氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()AAB的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加BAB的過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量CBC的過(guò)程中，氣體體積增大，對(duì)外做功DBC的過(guò)程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能不變EBC的過(guò)程中，氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加BDE從A到B的過(guò)程，是等容升溫過(guò)程，氣體不對(duì)外做功，氣體從外界吸收熱量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤，B正確；從B到C的過(guò)程是等溫壓縮過(guò)程，壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體放出熱量，內(nèi)能不變，因體積減小，分子數(shù)密度增大，故氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加，故C錯(cuò)誤，D、E正確。9(多選)(2019·四川蓉城名校聯(lián)考)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)。其p­T圖象如圖所示。下列判斷正確的是()A過(guò)程ab中氣體一定吸熱B過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱Da、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小Eb和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同ADE由圖象可知，ab過(guò)程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對(duì)氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；由圖示圖象可知，bc過(guò)程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律UQW可知，氣體吸熱，故B錯(cuò)誤；ca過(guò)程壓強(qiáng)不變，溫度降低，體積減小，外界對(duì)氣體做功W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，U<0，由熱力學(xué)第一定律可知，外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯(cuò)誤；由圖象可知，a狀態(tài)溫度最低，分子平均動(dòng)能最小，故D正確；由圖象可知，bc過(guò)程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故E正確。10.利用燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量對(duì)外做功的機(jī)器叫熱機(jī)。熱機(jī)是依靠由某些熱力學(xué)過(guò)程組成的特定熱力學(xué)循環(huán)進(jìn)行工作的。如圖所示的p­V圖表示的是某一熱機(jī)的循環(huán)圖。一定質(zhì)量的氣體(可看成理想氣體)由狀態(tài)2經(jīng)過(guò)狀態(tài)1至狀態(tài)4，氣體對(duì)外做功280 J，吸收熱量410 J；氣體又從狀態(tài)4經(jīng)狀態(tài)3回到狀態(tài)2，這一過(guò)程中外界對(duì)氣體做功200 J。求：(1)214過(guò)程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少，變化量是多少；(2)432過(guò)程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？解析(1)214過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功280 J，則W1280 J，氣體吸收熱量410 J，則Q1410 J由熱力學(xué)第一定律有：U1W1Q1130 J故在214的過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加，增加量為130 J。(2)432過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量為U2U1130 J由題知，此過(guò)程中外界對(duì)氣體做功200 J，則W2200 J由熱力學(xué)第一定律有：U2W2Q2130 J解得Q2330 J故在432的過(guò)程中氣體放熱，放出的熱量為330 J。答案(1)增加130 J(2)放熱330 J11.(2019·江蘇七市二模)某同學(xué)設(shè)計(jì)的氣壓升降機(jī)如圖所示，豎直圓柱形汽缸用活塞封閉了一定質(zhì)量的氣體，汽缸內(nèi)壁光滑，活塞與內(nèi)壁接觸緊密無(wú)氣體泄漏，活塞橫截面積為S，活塞及其上方裝置總重力G，活塞停在內(nèi)壁的小支架上，與缸底的距離為H，氣體溫度為T(mén)0，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0?，F(xiàn)給電熱絲通電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，活塞緩慢上升。上述過(guò)程中，氣體可視為理想氣體，若整個(gè)過(guò)程中封閉氣體內(nèi)能的變化為U，求：(1)氣體的最高溫度T；(2)整個(gè)過(guò)程中氣體吸收的熱量Q。解析(1)氣體先等容變化至壓強(qiáng)為pp0，設(shè)溫度升高至T1，則。接著等壓膨脹至體積為(Hh)S，設(shè)溫度升高至T，則。聯(lián)立解得T2T0。(2)全過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功WpS·p0SH由熱力學(xué)第一定律有UQW解得：QUp0SH。答案(1)2T0(2)Up0SH7