课后限时集训36热力学定律与能量守恒定律

1、课后限时集训 （六）9（建议用时： 40 分钟 ）基础对点练 题组一：热力学定律的理解1.侈选）（2019杭州模拟）关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论 述正确的是 （）A .一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能增大B.热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成C .气体向真空的自由膨胀是不可逆的D .热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E. 1 kg的0 C的冰比1 kg的0 C的水的内能小些BCE 一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则 Q= 0，W<0，根据AU = W+ Q可知，气体的内能减小，选项 A错误；热力学第一

2、定律也可表述为第一类永动机不可能制成，选项 B 正确；热力学第二定律表明：自然界中 进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项 C 正确；热力 学第二定律可描述为 “ 热量不能自发地由低温物体传递到高温物体 ”，选项 D错误；1 kg的0 C的冰变成1 kg的0 C的水要吸收热量，所以选项 E正确。2（多选 ）夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的 过程，下列说法正确的是 （）A .气体的内能减少B.气体的内能不变C 气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D .气体膨胀时，热量散得太快，

3、使气体温度降低了E.气体分子的平均动能减小ACE 气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，Q= 0,对外做功，热力学第一定律的表达式为 W+ Q=AJ，可知气体的内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则 A、C、E 正确。 3.侈选）（2019襄阳模拟）下列对热力学定律的理解正确的是（）A .可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功B.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能， 热传递也不一定改变内能, 但同时做功和热传递一定会改变内能C .空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D .热量不可能由低温物体传给高温物体E.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能可能减

4、少ACE 在引起其他影响的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，A正确；由热力学第一定律可知，当 WM0, QM 0时，AU = W+Q,可以等于0，B错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上是放出热量，C正确;热量可以由低温物体传给高温物体，D错误；物体从外界吸收热量，可能同时对 外做功， 如果对外做的功大于从外界吸收的热量， 则物体的内能减少， E 正确。 4. （多选）关于一定质量的理想气体，下列叙述正确的是 （）A .气体体积增大时，其内能一定减少B.外界对气体做功，气体内能可能减少C .气体从外界吸收热量，其内能一定增加D .气体温度升高，其分子平均动能一定增加E .气体温

5、度升高，气体可能向外界放热BDE 做功和热传递是改变物体内能的两种方式，气体体积增大时，可能同时从外界吸收热量， 其内能不一定减少； 气体从外界吸收热量， 可能同时对外 做功，其内能不一定增加，同理，外界对气体做功，气体内能不一定增加，选项A、C错误，B正确。温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，其分子平均动能一定增加，故 D 正确。内能增加，若外界对气体做的功大于内能的增加量，则气体向外放热，故 E 正确。 5.（多选）（2019文昌模拟）关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（）A .空气相对湿度越大时，水蒸发越慢B.物体的温度越高，分子平均动能越大C .第二类永动机不可能制成是因

6、为它违反了热力学第一定律D .空调制冷，是人为的使热量由低温处传到高温处，所以违背了热力学第 二定律E. 定质量的理想气体压强不变，温度升高时吸收的热量一定大于内能的 增加量ABE 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故 A 正确；温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，分子平均 动能越大，故 B 正确；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违背了热 力学第二定律，所以制造不出来，故 C 错误；空调制冷，是人为的使热量由低 温处传到高温处，符合热力学第二定律的内容，故 D 错误；一定质量的理想气 体压强不变，温度升高时体积增大，对外做功，因内能增大，故吸收的热

7、量一定 大于内能的增加量，故 E 正确。 6.侈选）（2019柳州模拟）下列说法中正确的是（）A .自然界中能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用, 故要节约能源B.第二类永动机和第一类永动机，都违背了能量守恒定律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 .浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现E.液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性ADE 自然界中的能量虽然是守恒的，由热力学第二定律可知，能量集中的各种能量最终将会变为内能而耗散在大气中， 从而不能再被利用，故要节约能 源，所以A正确；能量守恒定律说明第一类永动机不可能制成，能量

8、守恒的热 力学过程具有方向性，即第二类永动机不可能实现，但第二类永动机不违背能量 守恒定律，故B错误；根据一定质量的理想气体状态方程 旱=恒量可知，若温 度T升高，体积V增大且增大的更多，则压强 P可能减小，故C错误；浸润现象和不浸润现象都与表面层与表面张力有关，都是分子力作用的表现，故D正确；液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各 向异性，故E正确。7.（多选）（2019桂林模拟）一定质量的理想气体从状态 a开始，经历三个过程ab、be、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（）A .过程ab中气体一定

9、吸热B. Pc= Pb>PaC .过程bc中分子势能不断增大D .过程bc中每一个分子的速率都减小E.过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功ABE 由题图知，该理想气体从a到b为等容变化，外界对气体做功为零,温度升高，内能增大，根据 AU= Q+W,可知气体一定吸热，选项 A正确；从 b到c为等压变化，故pc= pb，而从a到b为等容变化，根据查理定律 p= CT，可知温度升高，压强变大，故 Pb>Pa,选项B正确；理想气体没有分子势能，选项C错误；从b到C,温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是 每一个分子的速率都减小，选项 D错误；从c到a,气体发生等温变化，内能

10、不变，气体对外界做功，吸收热量，根据AU = Q+W,气体吸收的热量等于对外界做的功，选项E正确。8.侈选）（2019广州模拟）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（A .当气体温度变化时，气体内能一定变化B.若气体的内能不变，其状态也一定不变C .若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变D .若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大E.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ACE 理想气体的内能仅由温度决定，温度变化，气体内能一定变化,正确。若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化, 气体的状态可能变化，B错误。由理想气体状态方程pV = C

11、知，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，所以其内能也一定不变，C正确。由理想气体状态方程罕=C知，温度T升高，pV一定增大，但压强不一定增大，D错误。气体绝 热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低, 在非绝热压缩或膨胀过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知，气E正确。体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关,9. （多选）（2019许昌模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态 A依次经过 状态B、C和D后再回到状态A。其中，A B和C D为等温过程，B C和DA为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是 （）A. A B过程中,气体对外界做功

12、，吸热B. BC过程中,气体分子的平均动能增加C . CD过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D. D7A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中，气体放热ACD A- B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变,根据AU= Q+ W可知气体吸热，A正确。BC过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误。C7D过程中,等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数 增多，C正确。D7A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，D正确。该

13、循环过程中，气体内能不变，对外做功，根据 AU = Q+ W可知气体吸热，E错误。10. （20佃济南模拟）质量一定的理想气体完成如图所示的循环，其中A7B过程是绝热过程，B7C过程是等温过程，则A7B过程气体内能 选填收的热量“增加” “减小”或“不变”），从状态A经C再回到状态A的过程中，气体吸 .选填“大于” “小于”或“等于”）放出的热量。解析：C到A为等容过程，根据查理定律知TA = Tc，根据题图可知，pA>pc,所以Ta>Tc, B到C为等温过程，Tb = Tc，故Ta>Tb, A到B过程气体内能减小。A到B为绝热过程，故与外界无热量交换Qi = 0，内能减少量

14、等于对外做功,AUi = Wi。B到C为等温过程，内能不变，AU2 = W2-Q2= 0,体积减小，外界对气体做功，放出的热量 Q2= W2。C到A为等容过程，故做功 W3= 0，内能增加量AU3= Q3,又Tb= Tc，所以A到B过程内能的减少量等于 C到A过程内能的增加量，AU仁AU3,所以吸收的热量 Q3= AU3= AUi= Wi。根据p-V图线与体积轴所围的面积表示做功大小， A到B过程对外做功大小 Wi,如图甲所示,B到C过程外界对气体做功大小 W2,如图乙所示，A到B过程气体对外做功大于B到C过程外界对气体做功，即 Wi>W2，可得Q3>Q2，所以从状态A经C再回到状

15、态A的过程中，气体吸收的热量大于放出的热量。PP.PiAKFlViV答案：减小大于考点综合练题组二：热力学定律与气体实验定律的综合11. 某种一定质量的理想气体从状态 a开始，经过三个过程ab、be、ca回到 原状态。如图所示，状态a时体积是1 m3,压强是1.0X 105Pa，温度是300 K， 求：77K(1) 气体从 a过程外界对气体做功多少？(2) 说明b-c过程气体吸热小于1.5X 105 J。解析：(1)cTa过程为等压变化Tc= 600 K，Va= 1 m3，Ta= 300 K由¥= ¥，解得 Vc = 2 m3(2)bT c过程为等温变化W = 2x(2+ 1)X 105X 1 J= 1.5X 105 J>wAU = Q+W,温度不变AU = 0气体吸热 Q= |W|< 1.5X 105 Jo答案：(1)1X 105 J (2)见解析12. 如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为So开始时气体的温度为To,活塞与容器底的距离为ho。现将整个装置放在大气压恒为 po的空气中，当 气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡