《2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律課件 教科版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律課件 教科版.ppt（69頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、,第十三章熱學(xué),第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律,,大一輪復(fù)習(xí)講義,,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過好雙基關(guān),研透命題點,課時作業(yè),回扣基礎(chǔ)知識 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目,細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點,限時訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度,,過好雙基關(guān),,,,一、熱力學(xué)第一定律,,,1.改變物體內(nèi)能的兩種方式 (1) ；(2)熱傳遞. 2.熱力學(xué)第一定律 (1)內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的 與外界對它所做功的和. (2)表達(dá)式：U .,做功,熱量,QW,(3)U 中正、負(fù)號法則：,QW,,,吸收,增加,放出,減少,自測1一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功7.
2、0104 J，氣體內(nèi)能減少1.3105 J，則此過程 A.氣體從外界吸收熱量2.0105 J B.氣體向外界放出熱量2.0105 J C.氣體從外界吸收熱量6.0104 J D.氣體向外界放出熱量6.0104 J,,,二、熱力學(xué)第二定律,,,1.熱力學(xué)第二定律的兩種表述 (1)克勞修斯表述：熱量不能 從低溫物體傳到高溫物體. (2)開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響. 2.用熵的概念表示熱力學(xué)第二定律 在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會 . 3.熱力學(xué)第二定律的微觀意義 一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的 增大的方向進(jìn)行. 4.第二類永動機不可能制成
3、的原因是違背了 .,自發(fā)地,減小,無序性,熱力學(xué)第二定律,自測2教材P61第2題改編(多選)下列現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是 A.一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱 B.蒸汽機把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機械能 C.桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動 分離 D.電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體,,,,三、能量守恒定律,,,1.內(nèi)容 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者是從一個物體 到別的物體，在轉(zhuǎn)化或 的過程中，能量的總量保持不變. 2.條件性 能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，某一種形式的能是否守恒是有條件的. 3.第
4、一類永動機是不可能制成的，它違背了 .,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移,能量守恒定律,自測3木箱靜止于水平地面上，現(xiàn)在用一個80 N的水平推力推動木箱前進(jìn)10 m，木箱受到地面的摩擦力為60 N，則轉(zhuǎn)化為木箱與地面系統(tǒng)的內(nèi)能U和轉(zhuǎn)化為木箱的動能Ek分別是(空氣阻力不計) A.U200 J，Ek600 J B.U600 J，Ek200 J C.U600 J，Ek800 J D.U800 J，Ek200 J,,解析Ufx6010 J600 J EkFxU8010 J600 J200 J,,研透命題點,,,,,,命題點一熱力學(xué)第一定律的理解和應(yīng)用,1.熱力學(xué)第一定律的理解 (1)內(nèi)能的變化都要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行
5、綜合分析. (2)做功情況看氣體的體積：體積增大，氣體對外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對氣體做功，W為正. (3)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時Q0. (4)如果研究對象是理想氣體，因理想氣體忽略分子勢能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時，主要體現(xiàn)在分子動能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化.,2.三種特殊情況 (1)若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加； (2)若過程中不做功，即W0，則QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加； (3)若過程的初、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則WQ0或WQ，外界對物體做的功等于物體放出的熱量.,例1(多選)(2017全國卷33(1))如
6、圖1，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸.待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積.假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣.下列說法正確的是 A.氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同 B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C.在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功 D.氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功 E.氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變,,,,圖1,解析因為汽缸、活塞都是絕熱的，隔板右側(cè)是真空，所以理想氣體在自發(fā)擴散的過程中，既不吸熱也不放熱，也不對外界做功.根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體自發(fā)擴散前后，內(nèi)能不變，選項A正
7、確，選項C錯誤； 氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大，又因為一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以氣體溫度升高，分子平均動能增大，選項B、D正確，選項E錯誤.,變式1(多選)(2016全國卷33(1))關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是 A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 B.氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大 C.氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變 D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加,,,,解析質(zhì)量和溫度都相同的氣體，雖然分子平均動能相同，但是不同的氣體，其摩爾質(zhì)量不同，即分子個數(shù)不同，所以分子總動能不一
8、定相同，A錯誤； 宏觀運動和微觀運動沒有關(guān)系，所以宏觀運動速度大，內(nèi)能不一定大，B錯誤； 根據(jù) C可知，如果等溫壓縮，則內(nèi)能不變；等壓膨脹，溫度增大，內(nèi)能一定增大，C、E正確； 理想氣體的分子勢能為零，所以一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與分子平均動能有關(guān)，而分子平均動能和溫度有關(guān)，D正確.,,,,命題點二熱力學(xué)第一定律與圖像的綜合應(yīng)用,例2(多選)(2018全國卷33(1))如圖2，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程、、、到達(dá)狀態(tài)e.對此氣體，下列說法正確的是,A.過程中氣體的壓強逐漸減小 B.過程中氣體對外界做正功 C.過程中氣體從外界吸收了熱量 D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等 E.狀態(tài)d的壓
9、強比狀態(tài)b的壓強小,圖2,,,,解析過程中，氣體由a到b，體積V不變、T升高，則壓強增大，A項錯誤； 過程中，氣體由b到c，體積V變大，對外界做正功，B項正確； 過程中，氣體由d到e，溫度T降低，內(nèi)能U減小，體積V不變，氣體不做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW得Qpd，E項正確.,變式2(多選)(2017全國卷33(1))如圖3，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是 A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加 B.在過程ca中外界對氣體做功 C.在過程ab中氣體對外界做功 D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量
10、E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量,圖3,,,,解析在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項A正確，C錯誤； 在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確，E錯誤； 在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項D正確.,變式3(多選)(2016全國卷33(1))一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖4所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是 A.氣體在a、c
11、兩狀態(tài)的體積相等 B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能 C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 E.在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功,圖4,,,,理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，而TaTc，故氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時的內(nèi)能，選項B正確； 由熱力學(xué)第一定律UQW知，cd過程溫度不變，內(nèi)能不變，則QW，選項C錯誤； da過程溫度升高，即內(nèi)能增大，則吸收的熱量大于對外界做的功，選項D錯誤；,,,,命題點三熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用,基本思路,例3(2018河北省衡水中學(xué)
12、模擬)如圖5所示，內(nèi)壁光滑、足夠高的圓柱形汽缸豎直放置，內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體.已知活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，缸內(nèi)氣體溫度為T1.現(xiàn)對汽缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使氣體體積由V1增大到V2，該過程中氣體吸收的熱量為Q1，停止加熱并保持體積V2不變，使其降溫到T1，已知重力加速度為g，求： (1)停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度；,圖5,(2)降溫過程中氣體放出的熱量.,解析設(shè)加熱過程中，封閉氣體內(nèi)能增加U，因氣體體積增大，故此過程中氣體對外做功，W<0. 由熱力學(xué)第一定律知：UQ1W,由于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故再次降到原溫度時氣體放出的熱量滿足Q2U,變式4(2018河南
13、省濮陽市第二次模擬)一橫截面積為S的汽缸豎直倒放，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，氣柱的長度為L，活塞與汽缸壁無摩擦，氣體處于平衡狀態(tài)，如圖6甲所示，現(xiàn)保持溫度不變，把汽缸傾斜，使汽缸側(cè)壁與豎直方向夾角37，重新達(dá)到平衡后，如圖乙所示，設(shè)大氣壓強為p0，汽缸導(dǎo)熱良好，已知sin 370.6，cos 370.8，重力加速度為g，求： (1)此時氣柱的長度；,圖6,汽缸傾斜后，根據(jù)平衡條件有p0Smgcos 37p2S，,(2)分析說明汽缸從豎直倒放到傾斜過程，理想氣體吸熱還是放熱.,答案放熱,解析由(1)得出氣體體積減小，外界對氣體做功，W0， 氣體等溫變化，U0，由
14、熱力學(xué)第一定律UWQ，知Q<0，故氣體放出熱量.,,,,命題點四熱力學(xué)第二定律,1.熱力學(xué)第二定律的涵義 (1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助. (2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等.在產(chǎn)生其他影響的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，如氣體的等溫膨脹過程. 2.熱力學(xué)第二定律的實質(zhì) 熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性.,4.兩類永動機的比較,例4如圖7所示為電冰箱的工作
15、原理示意圖.壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外. (1)(多選)下列說法正確的是 A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳 到外界，是因為其消耗了電能 C.電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律 D.電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律,,,圖7,解析熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過程，故C項正確，D項錯誤； 由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界的影響或幫助，電冰
16、箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機的幫助并消耗電能，故B項正確，A項錯誤.,(2)電冰箱的制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收的熱量與釋放到外界的熱量相比，有怎樣的關(guān)系？,答案見解析,解析由熱力學(xué)第一定律可知，電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收了熱量，同時消耗了電能，釋放到外界的熱量比從冰箱內(nèi)吸收的熱量多.,變式5(多選)(2016全國卷33(1))關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是 A.氣體吸熱后溫度一定升高 B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能 C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼 此之間也必定達(dá)到熱
17、平衡,,,,解析氣體內(nèi)能的改變UQW，故對氣體做功可改變氣體的內(nèi)能，B選項正確； 氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W的情況，故不能確定氣體溫度的變化，A選項錯誤； 理想氣體等壓膨脹，W0，由UQW，知Q0，氣體一定吸熱，C選項錯誤； 由熱力學(xué)第二定律知，D選項正確； 根據(jù)熱平衡定律知，E選項正確.,,課時作業(yè),,,1.(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是 A.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體 B.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 C.第二類永動機違反了熱力學(xué)第二定律 D.氣體向真空自由膨脹的過程是不可逆過程 E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是可逆過程,,,,雙基鞏固練,,1,2,3,4,5
18、,6,7,8,9,10,11,,,2.(2019青海省格爾木市調(diào)研)根據(jù)學(xué)過的熱學(xué)中的有關(guān)知識，判斷下列說法中正確的是 A.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功轉(zhuǎn)化成機械能 B.凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫 物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體 C.盡管科技不斷進(jìn)步，熱機的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機卻可以使溫度降 到293 D.第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，隨 著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,
19、11,解析機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能在引起其他變化時也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能，A正確； 凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，也能從低溫物體傳遞給高溫物體，但必須借助外界的幫助，B錯誤； 盡管科技不斷進(jìn)步，熱機的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機也不能使溫度降到293 ，只能無限接近273.15 ，C錯誤； 第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，第二類永動機不可能制造出來，D錯誤.,3.關(guān)于兩類永動機和熱力學(xué)的兩個定律，下列說法正確的是 A.第二類永動機不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第一定律 B
20、.第一類永動機不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第二定律 C.由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但 同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能 D.由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源 吸收熱量，完全變成功也是可能的,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,解析第一類永動機違反能量守恒定律，第二類永動機違反熱力學(xué)第二定律，A、B錯； 由熱力學(xué)第一定律可知W0，Q0，但UWQ可以等于0，C錯； 由熱力學(xué)第二定律可知D中現(xiàn)象是可能的，但會引起其他變化，D對.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,4.(多選)(2018福建省龍巖市一模)
21、關(guān)于氣體的內(nèi)能和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是 A.對氣體做功可以改變其內(nèi)能 B.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 C.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 D.一定量的理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加 E.一定量的理想氣體，溫度越高，氣體分子運動越劇烈，氣體內(nèi)能越大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,,,解析做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能，所以對氣體做功可以改變其內(nèi)能，故A正確； 質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能不一定相同，還和氣體的種類有關(guān)，故B錯誤； 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他的變化，故C錯誤； 由蓋呂薩克定律可知，一定量的理想氣體在等
22、壓膨脹過程中氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增加，故D正確； 一定量的理想氣體溫度越高，氣體分子運動越劇烈，而理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故溫度越高，其內(nèi)能越大，故E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,5.(多選)(2018山西省呂梁市第一次模擬)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖1所示.下列判斷正確的是 A.過程ab中氣體一定吸熱 B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 D.a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小 E.b和c兩個狀態(tài)中，單位時間內(nèi)容器壁單位面積受到的氣體分子撞擊的次
23、數(shù)不同,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,,圖1,解析在ab過程中體積不變，則W0，但溫度升高，氣體內(nèi)能增大，即U0，由熱力學(xué)第一定律UWQ，氣體一定吸熱，故A正確； 過程bc中溫度不變，則內(nèi)能不變，即U0，但體積增大，氣體對外做功，W0，氣體吸熱，則B錯誤； 過程ca中溫度降低即U0，由熱力學(xué)第一定律UWQ，氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功，故C錯誤； a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a的溫度最低，故分子的平均動能最小，則D正確； b和c兩個狀態(tài)溫度相同，分子平均動能相等，但c狀態(tài)體積大分子密集程度小，單位時間內(nèi)容器壁單位面積受到的氣體分子撞擊次數(shù)少，故E正確.,1,2,3,4
24、,5,6,7,8,9,10,11,6.(多選)(2018安徽省宿州市一質(zhì)檢)一定量的理想氣體的壓強p與熱力學(xué)溫度T的變化圖像如圖2所示.下列說法正確的是 A.AB的過程中，氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增加 B.AB的過程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量 C.BC的過程中，氣體體積增大，對外做功 D.BC的過程中，氣體對外界放熱，內(nèi)能不變 E.BC的過程中，氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,,,圖2,解析從A到B的過程，是等容升溫過程，氣體不對外做功，氣體從外界吸收熱量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯誤，B正確； 從B到C的過程是等溫壓縮過程，
25、壓強增大，體積減小，外界對氣體做功，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錯誤，D、E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,7.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖3所示的一系列過程，AB、BC、CD、DA這四段過程在pT圖像中都是直線，其中CA的延長線通過坐標(biāo)原點O，下列說法正確的是 A.AB的過程中，氣體對外界放熱，內(nèi)能不變 B.BC的過程中，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少 C.CD的過程中，氣體對外界做功，分子的平均動能減小 D.DA過程與BC過程相比較，兩過程中氣體與外界交換 的熱量不同 E.DA過程與BC過程相比較，
26、兩過程中氣體與外界交換的熱量相同,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,,,圖3,解析AB的過程中，氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，壓強變大，體積減小，則外界對氣體做功，由UWQ可知氣體對外界放熱，選項A正確； BC的過程中，氣體的壓強不變，溫度升高，體積變大，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少，選項B正確； CD的過程中，溫度不變，壓強減小，體積變大，則氣體對外界做功，分子的平均動能不變，選項C錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,8.(多選)(2018山西省太原市三模)如圖4所示，在斯特林循環(huán)的pV圖像中，一定質(zhì)量的理想氣體
27、從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成.下列說法正確的是 A.從a到b，氣體的溫度一直升高 B.從b到c，氣體與外界無熱量交換 C.從c到d，氣體對外放熱 D.從d到a，單位體積中的氣體分子數(shù)目增多 E.從b到c氣體吸收的熱量與從d到a氣體放出的熱量相同,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,,,圖4,解析從a到b，體積不變，壓強增大，溫度一直升高，A正確； 從b到c，溫度不變，內(nèi)能不變，壓強減小，體積增大，氣體對外做功，氣體從外界吸收熱量，B錯誤； 從c到d，體積不變，壓強減小，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體對外放熱，C正確； 從d到a，溫度
28、不變，壓強增大，體積減小，單位體積中的氣體分子數(shù)目增多，D正確； 從b到c氣體吸收的熱量等于氣體對外做的功，從d到a氣體放出的熱量等于外界對氣體做的功，兩個過程體積變化相同，但壓強不同，做的功不同，所以從b到c氣體吸收的熱量與從d到a氣體放出的熱量不同，E錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,9.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖5所示的ABCDA循環(huán)，該過程每個狀態(tài)視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示.A狀態(tài)的壓強為1105 Pa，求： (1)B狀態(tài)的溫度；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,,,,綜合提升練,圖5,答案600 K,解析理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，壓
29、強保持不變，根據(jù)蓋呂薩克定律有,(2)完成一次循環(huán)，氣體與外界熱交換的熱量.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案放熱150 J,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，外界對氣體做功 W1pA(VBVA) 解得W1100 J 氣體從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，體積保持不變，根據(jù)查理定律有,解得pC2.5105 Pa 從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過程中，壓強保持不變，外界對氣體做功 W2pC(VCVD)pC(VBVA) 解得W2250 J,一次循環(huán)過程中外界對氣體所做的總功WW1W2150 J 理想氣體從A狀態(tài)完成一次循環(huán)，回到A狀態(tài)，始末溫度不
30、變，所以內(nèi)能不變.根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UWQ 解得Q150 J 故完成一次循環(huán)，氣體向外界放熱150 J.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,10.(2018安徽省安慶市二模)如圖6甲所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上豎直放置.橫截面積S0.02 m2、質(zhì)量與厚度均不計的活塞，可以在汽缸內(nèi)自由滑動，活塞與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，開始時活塞與汽缸底部之間的距離為L40 cm.氣體的初始溫度為T600 K，壓強為p1.5105 Pa，已知環(huán)境溫度T0300 K，大氣壓強p0 1.0105 Pa.由于缸內(nèi)氣體緩慢散熱，最終氣體的溫度達(dá)到與環(huán)境溫度相同.求： (1
31、)活塞與汽缸底部之間的最短距離；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖6,答案30 cm,解析當(dāng)氣體的溫度最低，即為環(huán)境溫度時，活塞與汽缸底部之間的距離最短為L1，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解得L130 cm,(2)請寫出氣體狀態(tài)變化的過程，并在圖乙中畫出氣體狀態(tài)變化過程的圖線；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案先等容變化，再等壓變化，圖像如圖所示,解析氣體首先經(jīng)歷等容變化，當(dāng)壓強變?yōu)閜0后，氣體開始做等壓變化，pV圖像如圖所示：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(3)在(2)問的過程中，外界對氣體所做的功.,1,2,3
32、,4,5,6,7,8,9,10,11,答案200 J,解析在(2)問過程中外界對氣體所做的功為： Wp0S(LL1)200 J.,11.(2018云南省統(tǒng)一檢測)如圖7所示，一水平導(dǎo)熱長玻璃管A端封閉、B端開口，橫截面積為S.靜止時管內(nèi)用活塞封閉了長為l1的空氣柱，質(zhì)量為m、厚度可忽略的活塞可沿玻璃管無摩擦滑動且不漏氣.現(xiàn)使玻璃管繞過A端的豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后空氣柱的長度變?yōu)閘2.已知大氣壓強為p0，環(huán)境溫度恒定.求： (1)玻璃管轉(zhuǎn)動的角速度；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖7,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析封閉氣體的初狀態(tài)：p1p0，V1Sl1 勻速轉(zhuǎn)動時，對活塞有p0Sp2Sml22，,根據(jù)玻意耳定律得：p1V1p2V2,(2)若整個過程中氣體從外界吸收的熱量為Q，求玻璃管對活塞做的功.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,其中W3p0S(l2l1)，vl2，W2Q,
2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律課件 教科版.ppt
