2026高考物理总复习讲义含答案解析-热力学定律与能量守恒定律

第3讲热力学定律与能量守恒定律

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'基硼知识「看理

热力学第一定律

1.改变物体内能的两种方式：做功和传热。

2.热力学第一定律

（1）内容：一个热力学系统的内能变化晟等于外界向它传递的上匚与外界对它所做的功的fy。

（2）表达式：AU=0+W0

（3）AU=。+卬中正、负号法见

物理量意义符号WQ△U

+外界对物体做功物体吸收热量内能一增加

—物体对外界做功物体放出热量内能一减少

3.能量守恒定律

（1）内容

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其他形式，或者从一个物体转移到别的物

体，在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。

（2）条件性

能量守恒是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。

（3）第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。

热力学第二定律

1.热力学第二定律的两种表述

（1）克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

（2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功，而不产生其他影响。

2.热力学第二定律的微观意义

一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

3.用燧的概念表示热力学第二定律

在自发过程中，系统总是自发地向无序方向发展,即一个孤立系统的与值总是不减少的。（在增加原

理）

4.第二类永动机

从单一热库吸收热最并把它全部用来对■外做功，而不产生其他影响的机器。

它违背了热力学第二定律，不可能实现。

5.能源是有限的

（1）每天我们使用的能源最后都转化成了内能，能源消耗使得周围环境7I温。根据热力学第二定律，分散在环境

中的内能不能自动聚集起来驱动机器做功了。这样的转化过程叫作“能最耗散”。

（2）所谓能源，其实是指具有高品质的容易利用的储能物质，例如石油、天然气、煤等。能源的使用过程中

虽然能为总量保持守恒，但能量的品质守降了。虽然能量总量不会减少，但能源会逐步减少，因此能源是有

限的资源。

（易错身混辨析

1.做功和传热都能改变物体的内能，其实质是相同的。（X）

2.绝热过程中，外界压缩气体做功20J,则气体的内能减少20J。•X）

3.根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性。（Y）

4.随着技术不断进步，热机的效率可能达到100%。（X）

5.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机。（X）

fsiXW筑牢

I.（人教版选择性必修第三册P53“练习与应用”T1改编）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同

时汽缸向外散热210J,汽缸里空气的内能（）

A.增加了1110JB.减少了11I0J

C.增加了690JD.减少了690J

解析：C由热力学第一定律AU=W+Q,得△U=900J—210J=690J,即内能增加690J,C正确。

2.〔多选〕（人教版选择性必修第三出P63”练习与应用”T2改编）下列现象中能够发生的是（）

A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热

B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能

C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离

D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体

解析：CD热量只会自发地从高温物体传到低温物体，而不会自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；机械

能可以完全转化为内能，而内能却不能完全转化为机械能，故B错误；桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙

下沉，上面的水变清，泥、水自动分离是因为泥沙的密度大于水，故可以分离，故C正确；电冰箱通电后由于压

缩机做功从而将箱内低温物体的热量专到箱外的高温物体，故D正确。

3.1多选J（2024.河北高考9题）如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭•定质

量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧

自然长，度，弹簧的形变始终在弹性限度内目.体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发

生缓慢移动，活塞重新静止后（）

理想气体

活塞,

A.弹簧恢复至自然长度

B.活塞两侧气体质量相等

C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加

D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少

解析：ACD活塞密封不严，左侧封用气体向右侧真空扩散，当活塞重新静止时，活塞左右两侧气体压强相等，

对活塞受力分析可知，其不受弹簧弹力，即弹簧恢复至自然长度，A正确；由于初始时活塞左侧有气体、右侧真

空且活塞静止，则初始时弹簧处于压缩状态，又此时活塞静止在汽缸正中间，则当活塞重新静止时，有

右，又泊塞左右两侧气体为同种气体且压强和温度都相等，则活塞左右两侧气体的密度相等，由机=〃P可知，活塞

左侧气体的质量小于右侧气体的质量，B错误：由于系统绝热，则气体与弹簧组成的系统能量守恒，与初始时相

比，活塞重新静止时弹簧的弹性势能减少，则气体的内能增加，C正确；结合A项分析可知，与初始时相比，气

体的体积增大，总分子数不变，所以活塞左侧单位体积内气体分子数减少，D正确。

着眼“四翼’•探考点»»ns规律方法

考点一热力学定律与能量守恒定律

1.热力学第一定律表达式的正、负号法则

物理量+-

VV外界对物体做功物体对外界做功

Q物体吸收热量物体放出热量

AU内能增加内能减少

2.热力学第一定律的三种特殊情况

（1）绝热过程：Q=0,W=AU,外界对物体做的功等于物体内能的增加。

（2）不做功的过程：卬=0,Q=AU,物体吸收的热量等「物体内能的增加。

（3）内能不变的过程：W+Q=0,即物体吸收的热量全部用来对外做功，或外界对物体做的功等于物体放出的热

星。

3.在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的含义

（1）“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能最。

（2）“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影

响。如吸热、放热、做功等。

4.两类永动机的比较

第一类永动机第二类永动机

不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的

机器机器

违背能量守恒定律，不可能制成不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成

【练1】关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）

A.第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律

B.第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律

C.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，但同时做功和传热一定会改变内能

D.由热力学第二定律可知从单一热库吸收热量，完全变成功是可能的

解析：D第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机违反热力学第二定律，故A、B错误；由热力学第一定

律AUnQ+W,可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，同时做功和传热也不一定会改变内能，故C

错误；由热力学第二定律可知从单一热库吸收热量，完全变成功是可能的，但会引起其他变化，故D正确。

【练2】口常生活中使用的燃油汽车，其动力来源于发动机内部的汽缸，在汽缸内，通过气体燃烧将气体的内能

转化为机械能，下列说法正确的是（）

A.现代汽车技术已经非常先进，能够使气体燃烧释放的热晶•全部转化成机械能

B.气体燃烧过程符合热力学第二定律，内能无法全部用来做功以转化成机械能

C.气体燃烧释放的热量没有全部转化为机械能，故该过程不符合热力学第一定律

D.发动机工作时，若没有漏气和摩擦，也没有发动机的热量损失，则燃料产生的热量能够完全转化成机械能

解析：B根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%,现代汽车技术已经非常先进，但也不能够使

气体燃烧释放的热量全部转化成机械能，A错误；气体燃烧过程符合热力学第二定律，内能无法全部用来做功以

转化成机械能，B正确：气体燃烧释放的热量没有全部转化为机械能，但该过程符合热力学第一定律，C错误；根

据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%,发动机工作时，就算没有漏气和摩擦，也没有发动机的热

量损失，燃料产生的热量也不能完全转化成机械能，D错误。

【练3】如图是爬山所带氧气瓶，氧气瓶里的气体容积质量不变，爬高过程中，温度减小，则气体（）

A.对外做功

B.内能减小

C.吸收热量

D.压强不变

解析：B由于爬山过程中气体体积不变，故气体不对外做功，故A错误；爬山过程中温度减小，则气体内能减

小，故B正确；根据热力学第一定律可知AU=W+Q,爬山过程中气体不做功，但内能减小，故可知气体放出热

量，故C错误：爬山过程中氧气瓶里的气体容积、质量均不变，温度减小，根据理想气体状态方程即=C,可知气

体压强减小，故D错误。

【练4】（2025•江苏宿迂市模拟）下列关于能量守恒定律的认识，错误的是（）

A.某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加

B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加

C.对物体做功，物体的内能可能减小

D.石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了

解析：D根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，其他形式的能量一定增加，故A正确；某个物体的能

量减少，根据能量守恒定律知，必然有其他物体的能量增加，故B正确：对物体做功，若物体同时向外界放热，

物体的内能可能减小，故C正确：石子在运动和碰撞中机械能转化为物体及周围物体的内能，能量并没有消失，

故D错误。

考点二热力学第一定律与气体状态变化图像的综合

处理热力学第一定律与气体状态变化图像的综合问题的思路

（1）根据气体状态变化图像的特点判断气体的温度、体积的变化情况，从而判断气体与外界的吸、放热情况及做

功情况，

（2）在p-V图像中，图线与V轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做的功。

（3）结合热力学第一定律判断有关问题。

[M11〔多选〕（2024.新课标卷21题）如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成.：1-2为绝热过程（过

程中气体不与外界交换热量），2T3为等压过程，3-4为绝热过程，4Tl为等容过程。上述四个过程是四冲程柴

油机工作循环的主要过程。下列说法王确的是（）

A.I—2过程中,气体内能增加

B.2—3过程中,气体向外放热

C.3—4过程中,气体内能不变

D.4—1过程中,气体向外放热

答案：AD

解析：1-2为绝热过程，。=0,气体体积减小，外界对气体做功，W>0,由热力学第一定律AU=Q+W可知AU

>0,气体内能增加，A正确；2-3为等压膨胀过程，WV0,由盖一吕萨克定律可知气体温度升高，内能增加，

即AU>0,由热力学第一定律AU=Q+W可知Q>0,气体从外界吸热，B错误；3T4过程为绝热过程，。=0,

气休休积增大，WVO,由热力学第一定律AU=Q+W可知AUCO,气体内能减少，C错误；4一1过程中，气休

做等容变化，卬=0,又压强减小，则由查理定律可知气体温度降低，内能减少，即AUV0,由热力学第一定律

△U=Q+W可知QV0,气体对外放热，D正确。

考数南接

（本题取材于鲁科版选择性必修第三册P61“节练习”T4）

〔多选〕如图所示，一定质量的理想气体从状态"经等容过程到达状态仇再经过等压过程到达状态c,最后经

等温过程回到初态或下列说法正确的是（

A.在过程c〃中，外界对气体做功

B.在过程时中，气体对外界做功

C.在过程秘中，气体从外界吸收热星

D.在过程或中，气体从外界吸收热量

答案：AC

[M21〔多选〕（2024.海南高考11题）如图，一定质量的理想气体从状态〃开始经血加、以三个过程回到原状

态，已知他垂直于丁轴，儿•延长线过坐标原点O,下列说法正确的是（）

A.从过程外界对气体做功

B.ca过程气体压强不变

C.4〃过程气体放出热量

D.ca过程气体内能减小

答案：AC

解析：由于反过程气体体积减小，则外界对气体做功，A正确；根据〃v=cr（。为常量）可得丫=；7,根据题图

可知，M过程，图线上的点与坐标原点连线的斜率增大，则〃减小，B错误；。〃过程气体温度不变，内能不变，

即AU=0,体积减小，外界对气体做功，即W＞（）,结合热力学第一定律AU=Q+W可知，QV0,即气体放出热

量，C王确；ca过程，气体温度升高，内能增大，D错误。

HM3]•定质量的理想气体由状态〃开始，经历"、加、以三个过程回到原状态，其p-r图像如图所示，气体在三

个状态的体积分别为匕、匕、匕，压强分别为〃八/%、Pc。已知产po,Pc=4〃0，则下列说法正确的是（）

A.p“=3po

B.修=3匕

C.从状态。到状态b,气体对外做功

D.从状态c到状态小气体从外界吸热

答案：D

解析：从状态。到状态〃，气体体积不变，气体不对外做功，由查理定律可得黑=詈，又〃b=po,解得〃“=2而，故

TaTb

A、C错误；从状态）到状态c,气体温度不变，由玻意耳定律可得p万%=PcK，解得%=4匕，故B错误：从状态

c到状态。，温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律AU=Q+W,可知气体吸收热

量，故D正确。

〔多选〕一定量的理想气体从状态“经状态/，变化到状态c,其过程如7-V图像上的两条线段所示，则气体在

A.由。变化到〃的过程中，气体对外做功

B.由力变化到。的过程中，气体的压强不变

C.由。变化到b的过程中，气体从外界吸热

D.由。变化到〃的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能

解析：AC根据理想气体状态方程与=C可知7=2•匕即「V图像为斜率为g故有p产p〃>pc，故B错误；理想

气体由a变化到。的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故A正确；理想气体由a变化到6的过程中，温度

升高，则内能增大，由热力学第一定律有AUnQ+W,而AU>0,W<0,则有AU=Q一|W|,可得Q>0,Q

>AU,即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故C正确，D错误。

聚焦,素养”•提能力靓实科技应用

热力学第一定律与气体实睑定律的综合

求解气体实睑定律与热力学第一定律的综合问题的一般思路

•定府特心‘血

编定研究r

对象

汽赶、活塞液住等，初念:如、匕/]

_四_类分析4[{tWHIW]

热力学第二

1

定律4放热情况;

•内舱变化情况

运用艘律」R体的不实验也律理也七微念方

，1方催氽解「恨热，疗第一企愫

【典侧1】（2024•重庆高考3题）某救生手环主要由高压气罐密闭。气囊内视为理想气体。密闭气囊与人一起上浮

的过程中。若气囊内气体温度不变，体积增大，则（）

A.外界对气囊内气体做正功

B.气囊内气体压强增大

C.气囊内气体内能增大

D.气囊内气体从外界吸热

答案：D

解析：气囊上浮过程，密闭气体温度不变，由玻意耳定律〃V=C可知，体积变大，则压强变小，气体对外做功，

故A、B错误；气体温度不变，内能不变，气体对外做功，WV0,由热力学第一定律AU=Q+W,可知Q>0,

需要从外界吸热，故C错误，D正确。

【一二工（2025♦江苏省南京市六校联考）如图所示，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离

为却这段过程对气体的压力逐渐增人，其做的功相当于恒力厂使活塞移动相同距离所做的功。己知活塞的面积

为S,开始压缩时汽缸内气体的体积为Mo,温度为To,压强为po。假设气体可视为理想气体，温度处处相同。

,

（1）若气体被压缩后的温度为T,则被压缩后气体的压强〃为多大?

解析：（1）根据理想气体状态方程有竽=半生

解得片自7。

（2）上述压缩过程中，气体传递给汽缸的热量为Q,则气体内能的变化量是多少？

答案：（2）FL-Q

解析：（2）压缩过程活塞对气体所做的功W=FL

根据热力学第一定律有\U=W-Q=FL-Q.

【埠”可北（2024.浙江1月选考17题）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为0=750

cn?的左右两部分。面积为s=10（）cm2的绝热活塞3被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体

处于温度力=300K、压强0=2.04X105Pa的状态1。抽取隔板A,右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到

状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止，当电阻丝。加热时，活塞8能缓慢滑动（无摩

擦），使气体达到温度73=350K的状态3,气体内能增加AU=63.8J。已知大气压强/%=1.01X10$Pa,隔板厚

度不计，

（1）气体从状态1到状态2是一不可逆（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能不变（选填

“增大”“减小”或“不变”）；

解析：（1）根据热力学第二定律可知，气体从状态1到状态2是不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知气

体从状杰1到状态2,气体不做功，又没有发生热传递，所以气体的内能不变，气体的温度不变，分子平均动能不

变。

（2）求水平恒力尸的大小：

答案：（2）10N

解析：（2）气体从状态1到状态2发生等温变化，则有〃"|=他・2匕

解得状杰2气体的压强为p2=y=1.02X105Pa

解锁活塞8,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得

p2s=废+产

554

解得尸=（〃2—po）S=（1.02X10-L0lX10）X100X10N=10NO

（3）求电阻丝。放出的热量Q。

答案：（3）89.3J

解析：（3）当电阻丝。加热时，活塞8能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度A=350K的状态3,可知气体

做等压变化，则有的=含

T1T3

33

可得状态3气体的体积为V3=^-2Vi=—X2X750cm=1750cm

1\300

该过程气体对外做功为W=P2AV=P2（匕一2%）=1.02X105X（1750-2X750）X10-6J=25.5J

根据热力学第一定律可得AU=-W+Q，

解得气体吸收的热量为Q'=AU+W=63.8J+25.5J=89.3J

可知电阻丝C放出的热量为Q=Q'=89.3J。

培养“思维”・重落实：»»为基赛使升华

基科区实练

1.〔多选〕下列有关物体内能改变的说法中，正确的是（）

A.外界对物体做功，物体的内能一定增加

B.外界对物体传递热量，物体的内能一定增加

C.物体对外界做功，物体的内能可能增加

D.物体向外界放热，物体的内能可能增加

解析：CD做功和传热都能改变物体的内能，根据热力学第一定律AU=Q+W可知，当外界对物体做功时，物体

的内能不一定增加，同理当外界对物体传递热量时，物体的内能也不一定增加，故A、B错误；由AU=Q+W可

知，若物体对外界做功的同时吸收热量，物体的内能可能增加，同理物体向外界放热的同时外界财物体做功，物

体的内能可能增加，故C、D正确。

2.〔多选〕用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界

无热交换，则袋内气体（）

亳

A.体积减小，内能增大

B.体积减小，压强减小

C.对外界做负功，内能增大

D.对外界做正功，压强减小

解析：AC充气袋四周被挤压时，体积减小，外界对气体做功，即气体对外界做负功，根据热力学第一定律知，

气体的内能增大，故A、C正确，D错误；气体的内能增大，温度升高，体积减小，根据华=C可知气体的压强必

定增大，故B错误。

3.〔多选〕如图所示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。卜.列说法正确的是

压缩机

A.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.电冰箱的工作原理违背热力学第一定律

D.电冰箱除了将热晶从低温热库传到高温热库外，T.作过程中所产生的其他一切影响，无论用任何办法都不可能

加以消除

解析：BD热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能量守恒定律的具体表现，适用于所有

的热学过程，故C错误；根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统

做功，故A错误，B正确；压缩机工作时会发热，将一部分电能转化为内能消耗掉，这种影响没法消除，故D正

确。

4.一定质量的理想气体，体积由W膨胀到匕，如果是通过等压过程实现，做功为1%、传递热量为Qi、内能变化

为△口：如果是通过等温过程实现，做功为I%、传递热量为。2、内能变化为AS，则下列关系式正确的是

（）

A.Wi>W2，彷>。2，bU\>'lh

B.Wi>W2，Q1>C?2，AUI=AU2

C.VV1>W2,。尸。2，NU尸Mh

D.W1VW2，Q=Q2，bU\=bU?

解析：A等压过程中气体膨胀，对外做功时力的大小不变，而等温过程中气体膨胀，压强减小，对外做功的力减

小，所做的功小于等压过程做的功，M>W2；等压过程时温度升高，气体内能增大，而等温过程时，气体内能不

变，则△^>△5；等压过程气体对外做的功多，内能增大得多，所以等压过程中气体吸收的热量多，故

选项A正确，B、C、D错误。

5.〔多选〕（2025•山东日照期末考试）用隔板将一绝热容器隔成A和8两部分，A中有一定质量的理想气体，B

为真空（如图甲），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器：如图乙），这个过程称为气体的自由膨胀。下

列说法正确的是（）

A.自由膨胀过程中，气体分子做无规则热运动

B.自由膨胀前后，气体的压强减小

C.自由膨胀前后，气体的温度不变

D.容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

解析：ABC气体分子一直在做无规则热运动，即使在自由膨胀过程中也是如此，故A正确；自由膨胀过程中由

于不受阻力作用，因此气体不做功，由于容器绝热，因此Q=0,由△U=W+Q可知，气体内能不变，因此温度也

不变，故C正确；自由膨胀后，温度不变，体积变大，由玻意耳定律可知，压强变小，故B正确；凡是与热现象

有关的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故D错误。

6.（2024.山东高考6题）一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，。一〃过程是等压过程，8TC过程中气体与

外界无热量交换，CT4过程是等温过程。下列说法正确的是（）

A.I过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

B./2-C过程，气体对外做功，内能增加

C.。一力TC过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

D.。一〃过程，气体从外界吸收的热量等于CT。过程放出的热量

解析：C。-力过程是等压变化且体积增大，则W如＜0,由盖一吕萨克定律可知7）,＞乙，即AU扬＞0,根据热力

学第一定律AU=Q+W可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A

错误；b-c过程中气体与外界无热量交换，即以=0,又由气体体积增大可知1%＜0,由热力学第一定律AU=Q

+W可知气体内能减少，B错误；CT。过程为等温过程，可知冗.=兀，AU“c=0,根据热力学第一定律可知

a—/?—c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确；由A项分析可知Q砧=4。,力一叱必由B项分

析可知版产反，由C项分析可知0=W“+Qw又AU°b+AUbc=。，联立解得。力一（一。”）=一%,〃一N如•一

卬时，根据p-V图像与坐标轴所围图形的面积表示气体对外界做的功，结合题图可知Q.一（—QQW0,所以

。一〃过程气体从外界吸收的热量。，小不等于。一。过程放出的热量一Qs，D错误。

图像分析

绝热4

压缩：Q=-W

7.〔多选〕（2025•河北秦皇岛市模拟）一定质量的理想气体，状态变化依次经历〃一江再经历b-c的过程，其

压强〃和温度7的关系如图所示，根据p-T图像，下列说法正确的是（）

A.状态a的体积小于状态c的体积

B.状态。的内能大于状态c的内能

C.4T〃的过程，气体从外界吸热

D'TC的过程，气体的分子数密度增大

解析：AC由理想气体的状态方程祭=c,可得〃=?r,即p-r图线上的点与坐标原点连线的斜率与体积成反比，

由题图可知七=4>瓦，则有匕=%<匕，可知状态"的体积小于状态。的体积，人-C的过程，气体的分子数密度

减小，A正确，D错误；由题图可知〃〈4，可知状态。的内能小于状态c,的内能，B错误；4T〃的过程，气体温

度升高，内能增大，即△〃>（）,从状态〃到状态〃气体做等容变化，则W=0,由热力学第一定律AU=Q+W,可

知。>0，气体从外界吸热，C正确。

辕力绳合练

8.（2025.福建莆田一中模拟考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态〃开始按箭头所示经一系列状态变化又

回到状态4。由图可知，气体在4、b、C,三个状态的密度外、母、De的大小关系是%>〃〃=〃,，气体分子的平均

动能&,、Ekb、的大小关系是ES=Ek,.<Ekb,从状态。又回到状态。的过程，气体从外界吸收（选填

“从外界吸收”或“向外界放出“）热量。

解析：由题图可知，气体体积关系为匕V%=匕，气体的质量一定，则密度关系为p“>p/,=p,、；由理想气体状态方

程哼=C可知，气体温度7=/，由题图数据可得乙=%<7；,温度越高，分子平均动能越大，则分子平均动能的

IO

关系为Ek产EkeVEkb；p-V图像中，气体沿顺时针变化回到初状态，可知气体对外做功，从