内能及能量守恒定律试题及解答

1、第二章 内能及能量守恒定律概念：（一）物体的内能： 1物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，也叫做物体的热力学能。 2任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成。 3决定物体内能的因素： （1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定； （2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。 4、改变内能的两种方式： （1）做功可以改变物体的内能： 外界对物体做功，物体的内能增加； 物体对外界做功，物体的内能减少； 做功使物体内能发生改变的时候，内

2、能的改变就用功数值来量度外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。（二）能量守恒定律： 1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。 另一种表述：第一类用动机是不可能制成的。 2、能量守恒定律的历史意义 3、能的转化和守恒是自然界的普遍规律，违背该定律的永动机是永远无法实现的。它是没有条件的。 4、物质的不同运动形式对应不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以转化或转移，在转化或转移过程中，能的总量守恒。 5、理解： （1）某种形式的能减小，一定存

3、在其他形式的能增加，且减小量和增加量一定相等。 （2）某个物体的能减小，一定存在其他物体的能量增加，且减小量和增加量一定相等。例题分析【例1】关于物体内能及其变化，下列说法正确的是(B) A.物体的温度改变时，其内能必定改变 B.物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能不一定改变 C.对物体做功，物体内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定改变 D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变【解析】一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定物体的温度改变时，其内能不一定改变.所以A错误.做功和热传递是改变物体内能的两种方式若物体对外做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且WQ

4、，则物体的内能减少；WQ，则物体的内能不变；WQ，则物体的内能增加，所以只有B正确.【例2】下面设想符合能量转化和守恒定律的是(D) A.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械 B.做成一条船，利用流水的能量逆水航行 C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行 D.利用核动力，驾驶地球离开太阳系【解析】利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故A错，让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞；故B

5、、C可选；设计一种利用反冲理论以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故D可选.【例3】关于物体内能，下列说法中正确的是 A手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用做功改变物体的内能 B将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体的内能增大 C阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能 D用打气筒打气，简内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能【解析】AC【变式一】下面关于物体内能改变的说法中正确的是 A、物体对外做功，其内能必定改变 B、物体对外做功，其内能不一定改变 C、物体吸收热量，其内能必增加 D、外界对物体做功，物体同时吸收热量，

6、其内能必增加 【解析】B【变式二】对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是 A热量和功由过程决定，而内能由状态决定 B热量、功和内能的物理意义相同 C热量和功都可以作为内能的量度 D内能大物体含有的热量多【解析】A 【例4】下列说法正确的是 A、第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律 B、自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源 C、自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用 D、不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化 【解析】CD【自我检测】一： 一、选择题1关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是() A物体的温度改变时，其内能必定改变

7、B物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变 C物体对外做功，其内能必定改变物体向外传出一定热量其内能必定改变 D若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变2下列关于做功和热传递的说法中正确的是() A做功和热传递的实质是相同的 B做功和热传递在改变物体内能上是等效的 C做功和热传递是对同一过程中的两种说法 D做功和热传递是不可能同时发生的3“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它() A不符合热力学第一定律 B做功产生的热量太少 C由于有摩擦、热损失等因素的存在 D找不到合适的材料和合理的设计方案4(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面在缓慢放

8、水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体() A从外界吸热 B对外界做负功 C分子平均动能减小 D内能增加5一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是() AW8×104J，U1.2×105J，Q4×104 J BW8×104J，U1.2×105J，Q2×105J CW8×104J，U1.2×105J，Q2×104J DW8×104J，U1.2×105J，Q4

9、5;104J6.(2010年高考广东理综卷)图417是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的() 图417 A温度升高，内能增加600 J B温度升高，内能减少200 J C温度降低，内能增加600 J D温度降低，内能减少200 J7(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是() A若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B若气体的内能不变，其状态也一定不变 C若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关 E当气体温度升高时，气体的内能一定

10、增大8关于物体内能的变化，以下说法中正确的是() A物体吸收热量，内能一定增大 B物体对外做功，内能一定减少 C物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变9一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek，分别是() AU200 J，Ek600 JBU600 J，Ek200 J CU600 J，Ek800 J DU800 J，Ek200 J10(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开箱时，密闭于汽缸内的

11、压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图415所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体() 图415 A对外做正功，分子的平均动能减小 B对外做正功，内能增大 C对外做负功，分子的平均动能增大 D对外做负功，内能减小二、非选择题1风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上，设空气密度为，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m_.2一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返

12、回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？3(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0185 m，正常水位为h175 m，水库容积V3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P1.768×107 kW，发电量W8.4×1010kW·h.假设发电机效率为80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位(不进行具体计算，用字母表示)4.如图416所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度

13、为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升x，封闭气体吸收了Q的热量(汽缸始终未离开地面)求： 图416 (1)环境温度升高了多少度？ (2)气体的内能如何变化？变化了多少？一、选择题1、解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错2、 解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故

14、B选项正确3、解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒4、解析：选A.本题考查了热力学定律由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热A选项正确5、解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，U为负值，代入热力学第一定律表达式得Q2×105J.故选B.6、解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律UWQ可知，U800 J(200 J)600 J，U为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加

15、，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确7、解析：选ADE.A选项，p、V不变，则T不变，气体的内能不变，故选项A正确B选项，内能不变，温度不变，p、V可能变，选项B错误C选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C错误D选项，气体温度每升高1 K吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D正确E选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E正确8、解析：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化9、解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动

16、摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U60×10 J600 J由能量守恒定律可得：EkW总U80×10 J600 J200 J，故B正确10、解析：选A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确二、非选择题1、解析：设在t时间内吹在风车上的空气的质量为md2·vt·，风的动能Ekmv2d2v3t.根据题意：d3v2t×50%×80%mgh.则.答案：2、解析：(1)由热力学第一定律可得UWQ120 J280 J1

17、60 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J即U160 J，又Q240 J，根据热力学第一定律得：UWQWUQ160 J(240 J)80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2) 外界对气体做功80 J3、解析：设在时间t内，有V的水通过水利枢纽，则：Q，VQt减少的重力势能EpmghVghQtgh发电机的功率：PQgh流量为Q.(其中各物理量均取国际制单位)4、解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖吕萨克定律可知：

18、得T(273t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pSp0SG封闭气体对外做功WpSx(p0SG)x由热力学第一定律得：UQ(W)Q(p0SG)x.1关于物体内能的变化，以下说法中正确的是()A物体吸收热量，内能一定增大B物体对外做功，内能一定减少C物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变解析：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化2一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到

19、的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek，分别是()AU200 J，Ek600 JBU600 J，Ek200 JCU600 J，Ek800 J DU800 J，Ek200 J解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U60×10 J600 J由能量守恒定律可得：EkW总U80×10 J600 J200 J，故B正确3(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图415所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体

20、分子间相互作用，则缸内气体()图415A对外做正功，分子的平均动能减小B对外做正功，内能增大C对外做负功，分子的平均动能增大D对外做负功，内能减小解析：选A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确4.如图416所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升x，封闭气体吸

21、收了Q的热量(汽缸始终未离开地面)求：图416(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖吕萨克定律可知：得T(273t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pSp0SG封闭气体对外做功WpSx(p0SG)x由热力学第一定律得：UQ(W)Q(p0SG)x.答案：见解析【自我检测】二：一、选择题1关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是()A物体的温度改变时，其内能必定改变B物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C物体对外做功，其内能必定改变物体向外传出一定热量其内能必定改

22、变D若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错2下列关于做功和热传递的说法中正确的是()A做功和热传递的实质是相同的B做功和热传递在改变物体内能上是等效的C做功和热传递是对同一过程中的两种说法D做功和热传递是不可能同时发生的解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确3“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它()A不符

23、合热力学第一定律B做功产生的热量太少C由于有摩擦、热损失等因素的存在D找不到合适的材料和合理的设计方案解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒4(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体()A从外界吸热 B对外界做负功C分子平均动能减小 D内能增加解析：选A.本题考查了热力学定律由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热A选项正确5一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的

24、功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是()AW8×104J，U1.2×105J，Q4×104 JBW8×104J，U1.2×105J，Q2×105JCW8×104J，U1.2×105J，Q2×104JDW8×104J，U1.2×105J，Q4×104J解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，U为负值，代入热力学第一定律表达式得Q2×105J.故选B.6.(2010年高考广东理综卷)图417是密闭的汽缸，外力推动

25、活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的() 图417A温度升高，内能增加600 JB温度升高，内能减少200 JC温度降低，内能增加600 JD温度降低，内能减少200 J解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律UWQ可知，U800 J(200 J)600 J，U为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确7(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是()A若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B若气体的内能不变

26、，其状态也一定不变C若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大解析：选ADE.A选项，p、V不变，则T不变，气体的内能不变，故选项A正确B选项，内能不变，温度不变，p、V可能变，选项B错误C选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C错误D选项，气体温度每升高1 K吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D正确E选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E正确二、非选择题8风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上，设空气密度为，风的动能有50%转化为风车的动能，风

27、车带动水车将水提高h的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m_.解析：设在t时间内吹在风车上的空气的质量为md2·vt·，风的动能Ekmv2d2v3t.根据题意：d3v2t×50%×80%mgh.则.答案：9一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？解析：(1)由热力学第一定律可得UWQ120 J280 J160 J.(

28、2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J即U160 J，又Q240 J，根据热力学第一定律得：UWQWUQ160 J(240 J)80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功80 J10(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0185 m，正常水位为h175 m，水库容积V3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P1.768×107 kW，发电量W8.4×1010kW·h.假设发电机效率为

29、80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位(不进行具体计算，用字母表示)解析：设在时间t内，有V的水通过水利枢纽，则：Q，VQt减少的重力势能EpmghVghQtgh发电机的功率：PQgh流量为Q.(其中各物理量均取国际制单位)答案：见解析 【自我检测】三：1关于热传导的方向性，下列说法正确的是()A热量能自发地由高温物体传给低温物体B热量能自发地由低温物体传给高温物体C在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D热量一定不可能从低温物体传给高温物体解析：选AC.在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，而热量只能自发地从高温物体传给低温物体2对

30、于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是()A系统的总熵只能增大或不变，不可能减小B系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：选AC.根据熵增加原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少可知，A对，B错根据热力学第二定律的微观解释可知，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所以C对，D错3第二类永动机不可能制成，这是因为()A它违背了能量守恒定律B热量总是从高温物体传递到低温物体C机械能不可能全部转变为内能D内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：选D.第二类

31、永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化过程中，有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，故选D.4热力学第二定律常见的表述有两种第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化图434甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体请你根据第二种表述完成示意图乙根据你的理解，热力学第二定律的实质是_图434解析：示意图如图所示答案：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性一、选择题1(2011年廊坊高二检测)热力学第二定律指出()A不可能使热量由

32、低温物体传递到高温物体B不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C热机效率1D大量分子参与的宏观过程具有方向性解析：选D.热力学第二定律指出，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，故A错，B也错热机效率要小于1，不能等于1，C也错一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D对2关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是()A大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：选CD

33、.热力学第二定律的微观意义明确指出：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行，所以答案C、D正确3关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是()A第二类永动机违反能量守恒定律B如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C外界对物体做功，则物体的内能一定增加D做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析：选D.第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A错；据热力学第一定律UQW知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C错误；做功和热传递都可改变

34、物体内能但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D正确4在一定速度下发生变化的孤立系统，其总熵的变化是()A不变B可能增大或减小C总是增大 D总是减小解析：选C.根据熵增加原理可知，任何孤立系统熵是增加的，故C正确5根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是()A热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能D机械能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能解析：选BD.根据热传递的规律可知，热量可以自发地从

35、高温物体传到低温物体，但不能自发地(不需要外界帮助)从低温物体传到高温物体借助外界的帮助，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱就是接通电源后，压缩机对“制冷剂”(氟利昂等)做功，把热量从冰箱内部(低温物体)传向外部(高温物体)达到制冷目的的，故选项A错误，B正确机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能)，在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，因此选项C错误，选项D正确6对热力学第二定律，下列理解正确的是()A自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B自然界进行的涉及热现象的宏观过

36、程都具有方向性，是不可逆的C热量不可能由低温物体传递到高温物体D第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成解析：选B.由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错；第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了自然界涉及热现象宏观过程的方向性，故A、D错，B正确7.如图435所示，汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆与外界连接缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是() 图435A气体是从单一

37、热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，因此此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不正确解析：选C.此过程气体吸热膨胀内能不变，因此吸收的热量全部用来膨胀做功，但要发生这样的过程，必须借助外界某种变化，因此此过程不违反热力学第二定律，故C正确二、非选择题8下列所述过程是可逆的，还是不可逆的？(1)汽缸与活塞组合中装有气体，当活塞上没有外加压力，活塞与汽缸间没有摩擦时_；(2)上述装置，当活塞上没有外加压力，活塞与汽缸上摩擦很大，使气体缓慢地膨胀时_；(3)上述装

38、置，没有摩擦，但调整外加压力，使气体能缓慢地膨胀时_；(4)在一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高_；(5)一导热容器内盛有液体，容器放在一恒温的大水池内，液体不停地搅动，可保持温度不变_；(6)在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合_；(7)在一绝热容器内，不同温度的氦气进行混合_答案：(1)发生自由膨胀，则是不可逆过程(2)有摩擦发生，是不可逆过程(3)是准静态无摩擦的膨胀，则为可逆过程(4)这是由功变为热，是不可逆过程(5)此过程中既有“功变热”又有“热传导”，也是不可逆过程(6)液体的扩散是不可逆过程(7)有一定温度差的热传导是不可逆过程9.用两种不同的金属丝组成一个回路，

39、接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图436所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象这一实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况图436解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律答案：不违反热水温度降低，冷水温度升高，转化效率低于100%.10.如图437所示，将一滴红墨水滴入一杯清水中，红墨水会逐渐扩散到整杯水中，呈均匀分布，试说明这个过程中熵的变化图437解析：一滴红墨水和一杯清水这两个系统是比较有序的，也可以说无序程度较小，即熵值较小，当把这两个系统混合后，随着红

40、墨水扩散的进行，系统内这种宏观状态的无序程度大大增强，所以系统的熵值大大增加答案：见解析11有人估算使地球上的海水降低0.1 ，就能放出5.8×1024J的热量，这相当于1800个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量假定整个海洋都具有同一温度，你能设计一种只靠吸收海水的热量推动轮船航行，而不需要燃料的机器吗？解析：这种靠吸收海水热量推动轮船航行的热机基本结构如图所示设大气温度为t2，海水温度为t1，在不同的温差下，热机的工作情况不同当t2t1时，热机无法从海水中吸取热量对外做功，否则将需要一个用于放热的更低温的热源当t2<t1时，热机从海水中吸取的热量一部分变成推动轮船前进的

41、动力功，一部分对大气放热，水面附近大气的温度升高，同时由于轮船(螺旋桨)克服水的阻力做的功也转化为内能，很快使热机的温度也升高，而此过程中海水温度下降，故很快达到热平衡，导致温差消失，热机不能再继续工作答案：见解析 【自我检测】四：一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1将物体A与B相接触，发现A放出热量B吸收热量，则下述说法正确的是()AA的温度一定比B的温度高BA的内能一定比B的内能大CA的热量比B的热量多DA的比热容一定比B的比热容大解析：选A.

42、自发进行的热传递的方向，一定是从高温物体传向低温物体，它与物体的质量大小、内能多少、比热容大小均无关系热量是热传递过程中内能改变的量度，只有在热传递过程中才有意义，只能是“吸收”或“放出”，而不是“具有”，所有只有A对2关于热机的效率，下列说法正确的是()A有可能达到80%B有可能达到100%C有可能超过80%D一定能达到100%解析：选AC.因为第二类永动机不能实现，所以热机效率永远也达不到100%.3关于热力学定律，下列说法正确的是()A在一定条件下物体的温度可以降到0 KB物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C吸收了热量的物体，其内能一定增加D压缩气体总能使气体的温度升高解析：选B.绝

43、对零度无法达到，A项错；物体从单一热源吸收热量可以全部用于做功，但要引起其它变化，B项对；物体吸收热量，但同时对外做功，内能不一定增加，C项错；压缩气体，气体同时对外放热，温度不一定升高，D项错4一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A气泡对外做功，内能不变，同时放热B气泡对外做功，内能不变，同时吸热C气泡内能减少，同时放热D气泡内能不变，不吸热也不放热解析：选B.在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，故气泡中空气分子的内能减小，温度降低但由于外部恒温，且气泡缓慢上升，故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内

44、能不变，故须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功答案为B.5.如图42所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则() 图42A气体体积膨胀，内能增加B气体分子势能减少，内能增加C气体分子势能增加，压强可能不变DQ中气体不可能自发地全部退回到P中解析：选D.整个系统与外界没有热交换，Q0.气体体积变大，但Q内为真空，气体对外界不做功，W0，由UWQ可以判定U0，此过程气体内能不变，气体温度不变气体发生等温变化，体积变大，压强变小根据热力学第二定律，Q中气体不可能自发地全部退回到P中6一物体

45、静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于()A物体势能的增加量B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功解析：选CD.在升降机加速上升的过程中，物体受重力 mg，地板施加的支持力N作用，重力对其做负功，支持力对其做正功，设升降机上升高度为h，由动能定理知WNmghEk.WNmghEk，其中mgh为物体势能的增加量，也等于物体克服重力所做的功，Ek为物体动能的增加量7.如图43所示，在两端开口的U形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分现打开阀门K，到液面相平的过程中，液体向外放热Q，内能变化

46、量为U，液体动能为Ek，大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得：W10；W2W3Ek；W2W3QU；W3QU其中正确的是() 图43ABC D解析：选B.由动能定理W2W3W1Ek，其中W1pV左pV右0，可知正确，根据热力学第一定律UWQ，由于放热UWQ，故正确，错误，故选B.8(2011陕西谓南高二检测)如图44为电冰箱的工作原理示意图压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外，下列说法正确的是()图44A热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析：选BC.热力学第一定律适用于所有的热学过程，C正确，D错误；由热力学第二定律可知A错误，B正确二、非选择题(本题共5小题，共60分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、