1、课时跟踪检测(三十八)热力学定律对点训练：热力学第一定律1(多选)下列有关物体内能改变的判断中，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2在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小_kJ，空气_(选填“吸收”或“放出”)的总热量为_kJ。图13.在如图1所示的pV图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体
2、对外做功280 J，吸收热量410 J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200 J，求：(1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？对点训练：热力学第二定律4关于热现象，下列叙述正确的是()A温度降低，物体内所有分子运动的速率都变小B分子力随分子间距离的增大而减小C凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的D温度升高，物体的内能不一定增大5(多选)(2015梅州3月质检)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
3、的内能一定增加C保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多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6(多选)以下说法正确的有()A温度低的物体内能一定小B温度低的物体分子运动的平均速率小C温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D外界对物体做功时，物体的内能不一定增加E自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性对点训练：气体实验定律与热力学第一定律7在水池中，一个气泡从池底浮起，此过程可认为气泡的温度不变，气泡内气体视为理想气体。则()A外界对气泡做功，同时气泡吸热B外界对气泡做功
4、，同时气泡放热C气泡对外界做功，同时气泡吸热D气泡对外界做功，同时气泡放热图28(多选)(2014山东高考)如图2，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体 ()A内能增加B对外做功C压强增大D分子间的引力和斥力都增大9(多选)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当气体温度升高时，气体的内能一定增大图310.(多选)如图3所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活
5、塞处于静止平衡状态。现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是()A气体A吸热，内能增加B气体B吸热，对外做功，内能不变C气体A分子的平均动能增大D气体A和气体B内每个分子的动能都增大E气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少11.图4如图4所示，为测量大气压强的实验装置，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为800 mL；现用注射器缓慢向烧瓶中注入200 mL的水，稳定后两臂中水银面的高度差为25
6、 cm，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。求(1)大气压强p0(用“cmHg”做压强单位)(2)此过程中外界对烧瓶内的气体_(填“做正功”、“做负功”、“不做功”)，气体将_(填“吸热”或“放热”)。12.图5如图5所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：(1)活塞上升的高度；(2)加热过程中气体的内能增加量。答 案1选CD做功和热传递都能改变物体的内能，根据热
7、力学第一定律UQW知，当外界对物体做功，物体的内能不一定增加，同理当外界对物体传递热量，物体的内能也不一定增加，所以A、B错误；由UQW可知，若物体对外界做功，物体的内能可能增加，同理物体向外界放热，物体的内能可能增加，故C、D正确。2解析：根据热力学第一定律UWQ，第一阶段W124 kJ，U10，所以Q124 kJ，故放热；第二阶段W20，Q25 kJ，由热力学第一定律知，U25 kJ，故在上述两个过程中，空气的内能共减少UU1U25 kJ；两过程共放出热量QQ1Q229 kJ，故空气放出的总热量为29 kJ。答案：5放出293解析：(1)ACB过程中W1280 J，Q1410 J由热力学第
8、一定律得UBUAW1Q1130 J故ACB过程中气体的内能增加了130 J。(2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，BDA过程中气体内能的变化量UAUB130 J由题意知W2200 J，由热力学第一定律得UAUBW2Q2代入数据解得Q2330 J即BDA过程中气体放出热量330 J。答案：(1)增加130 J(2)放热330 J4选D温度降低时，物体内所有分子运动的平均速率减小，但并非所有分子的速率都减小，A错误；分子间距离从平衡位置开始增大时，分子力先增大后减小，B错误；由热力学第二定律可知，C错误；温度升高，但同时物体对外做功，其内能有可能减小，D正确。5选CD第二类永动机违反了热
9、力学第二定律，选项A错误；物体从外界吸收热量，可能同时对外做功，因此物体的内能不一定增加，选项B错误；保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，分子平均速率增大，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，选项C正确；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，选项D正确。6选CDE因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关，如一杯热水的内能肯定会小于一座冰山，温度低的物体内能不一定小，故A错误；温度是分子平均动能的标志，温度低的物体分子运动的平均动能一定小，但温度低的物体内分子运动的平均速率不一定比温度高的物体内分子运动的平均速率小，这是因为温度低的物
10、体分子可能质量较小，其平均速率反而更大，故B错误；温度越高，分子热运动的平均动能越大，分子的平均速率增大，这是统计规律，具体到少数个别分子，其速率的变化不确定，因此仍可能有分子的运动速率是非常小，故C正确；根据热力学第一定律知：内能的改变量(E表示)功(W表示)热量(Q表示)，在绝热情况下，外界对物体做功时，物体的内能一定增加，故D正确；热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故E正确。所以选CDE。7选C随着气泡的上升，压强减小，因为温度不变，根据C，所以体积增大，气泡对外做功；根据EWQ可知温度不变，所以E不变，W0，所以Q0，即气泡吸热，选项C正确。8选
11、AB根据一定质量的某种理想气体的内能只决定于温度，处在导热气缸中的理想气体由于外界环境温度升高，理想气体的内能要增大，所以选项A正确；再根据理想气体的状态方程：C可知，气体压强不变，当温度升高时，体积要增大，因此气体要对外做功，所以选项B正确，C错误；理想气体没有分子间的相互作用力，因此分子间的作用力始终为零，故D选项错误。9选AD对于理想气体而言，内能是由温度决定的，根据理想气体状态方程，恒量可知，当体积不变，压强不变时，其温度也一定不发生变化，因此内能不变，A正确；而反过来，内能不变只能说明温度不变，可能发生等温变化，也就是气体状态可能发生变化，B错误；根据理想气体状态方程，恒量，温度升高
12、，只能是pV乘积变大，至于压强可能增加也可能减小，C错误；内能是由温度决定的，当温度升高时，内能一定增加，D正确。10选ACE气体A进行等容变化，则W0，根据UWQ可知气体A吸收热量，内能增加，温度升高，气体A分子的平均动能变大，但是不是每个分子的动能都是增加的，选项A、C正确，D错误；因为中间是导热隔板，所以气体B吸收热量，温度升高，内能增加；由因为压强不变，故体积变大，气体对外做功，选项B错误；气体B的压强不变，但是体积增大，所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少，选项E正确。11解析：(1)设大气压强为p0初状态：p1p0，V1800 mL注入水后：p2p0p，V2600 mL由玻意耳定律得：p1V1p2V2解得：p075 cmHg。(2)气体体积减小，外界对气体做正功，温度不变，气体的内能不变，由热力学第一定律知，应对外放热。答案：(1)75 cmHg(2)正功放热12解析：(1)气体发生等压变化，有解得hh(2)加热过程中气体对外做功为WpSh(p0Smg)h由热力学第一定律知内能的增加量为UQWQ(p0Smg)h。答案：(1)hh(2)Q(p0Smg)h