2019版高考物理大第十三章热学课时达标36热力学定律与能量守恒.docx

课时达标第36讲 热力学定律与能量守恒解密考纲理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式；知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律；掌握能量守恒定律及应用1地球上有很多的海水，它的总质量约为1.41018吨，如果这些海水的温度降低0.1，将要放出5.81023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是(C)A内能不能转化成机械能B内能转化成机械能不满足热力学第一定律C只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D上述三种原因都不正确解析内能可以转化成机械能，如热机，选项A错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律，选项B错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，选项C正确，D错误2重庆出租车常以天然气作为燃料加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)(B)A压强增大，内能减小B吸收热量，内能增大C压强减小，分子平均动能增大D对外做功，分子平均动能减小解析储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大，气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热，故选项B正确3一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功1.0104 J，则该理想气体的(D)A温度降低，密度增大B温度降低，密度减小C温度升高，密度增大 D温度升高，密度减小解析从外界吸热，Q2.5104 J，对外界做功，W1.0104 J，由UQW可得，U1.5104 J，内能增大，这说明温度升高；又由于气体对外界做功，体积增大，由可知，密度减小选项D正确4(多选)如图为某同学设计的喷水装置内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有(AC)A充气后，密封气体压强增加B充气后，密封气体的分子平均动能增加C打开阀门后，密封气体对外界做正功D打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积基本不变，气体的压强增大，选项A正确、B错误；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，选项C正确；如果水全排出，气体压强为p3，p3(2 L0.5 L)p1(0.5 L0.1 L)得p30.24p10，下滑过程不与外界发生热交换，Q0，由热力学第一定律UWQ可知内能增大，选项A正确，选项B、C、D错误7如图所示，内壁光滑的圆柱形金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞容器固定放置在倾角为的斜面上一定量的理想气体被密封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为h.已知大气压强为p0，重力加速度为g(1)容器内气体压强为_p0_(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移时气体温度为_，此过程中容器内气体_放热_(选填“吸热”或“放热”)，气体分子的平均速率_减小_.(选填“增大”“减小”或“不变”)解析(1)容器内气体的压强与大气压和活塞的重力有关活塞对气体产生的压强为p，则容器内气体的压强pp0pp0.(2)环境温度变化，活塞缓慢下移，可认为是等压变化，则，且V02V1，解得T1在此等压变化过程中，理想气体温度降低，内能减少，气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一律UQW知气体放出热量，气体分子的平均速率减小8我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过7 000 m，再创载人深潜新纪录在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化如图所示，导热良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T0300 K，压强p01 atm，封闭气体的体积V03 m3，如果将该气缸下潜至990 m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体(1)在990 m深处封闭气体的体积为_2.8102_m3_.(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强)(2)下潜过程中封闭气体_放热_(选填“吸热”或“放热”)，传递的热量_大于_(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功解析(1)当气缸下潜至990 m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知p100 atm根据理想气体状态方程得：代入数据得V2.8102 m39(1)在装有食品的包装袋中充人氮气，可以起到保质作用某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试测试时，对包装袋缓慢地施加压力将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_增大_，包装袋内氮气的内能_不变_.(均选填“增大”“减小”或“不变”)(2)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L请通过计算判断该包装袋是否漏气解析(1)压强增加，包装袋内壁单位面积的撞击分子数变多，所受气体分子撞击作用力增大；温度不变，包装袋内氮气的内能不变(2)若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0p1V1，代入数据得V10.5 L因为0.45 L0.5 L，故包装袋漏气答案(2)漏气10如图所示，A、B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27 的空气，中间用细管连接，细管容积不计细管中有一绝热活塞，现将B气缸中的气体升温到127 ，若要使细管中的活塞仍停在原位置(不计摩擦，A气缸中的气体温度保持不变，A气缸截面积为500 cm2)(1)求A中左边活塞应向右移动的距离；(2)A中气体是吸热还是放热，为什么？解析(1)对B：由得p