2019年高考物理二轮复习专题讲义:热学专题 086.热力学定律 Word版含答案.pdf
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1、热力学定律 一、 热力学第一定律 在一般情况下, 如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程, 那么, 外界对物体所做的功W 加上物体从外界吸收的热量 Q,等于物体内能的增加U,即U= W + Q 内容:物体内能的增量E 等于外界对物体做的功 W 和物体吸收的热量 Q 的总和。 表达式:W+Q=U 符号规则: 物体内能增加,U0;物体内能减少,U 0 外界对物体做功 W 0;物体对外界做功 W 0 物体从外界吸热 Q0; 物体向外界放热 Q 0 二. 热力学第二定律 表述形式 1:热量总是从高温物体传到低温物体,但是不可能自动从低温物体传递到高温物 体,而不引起其它变化。 (这是按照热传导的方向
2、性来表述的。 ) 表述形式 2:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。机械能 可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其它变化。 (这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的。 ) 注意:两种表述是等价的,并可从一种表述导出另一种表述。 表述形式 3、第二类永动机是不可能制成的。 三、能量转化和守恒定律 功是能量转化的量度热力学第一定律表示,做功和热传递提供给一个物体多少能量,物体 的内能就增加多少,能量在转化或转移过程中守恒 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,在转化和转移的过程中其总量
3、不变。 12(选修 3-3) (2) 若对一定质量的理想气体做 1500 J 的功,可使其温度升高 5改用热传 递的方式,使气体温度同样升高 5,那么气体应吸收 J 的热量如果对该气体做了 2000 J 的功,其温度升高了 8,表明该过程中,气体还 (填“吸收”或“放出”)热量 J 答:(2)1500、吸收、400 前两空各 2 分,第 3 个空 4 分 12.A (选修模块33) 空气压缩机在一次压缩过程中, 活塞对气缸中的气体做功为2.0105J, 同时气体的内能增加了1.5l05J 试问 : 此压缩过程中, 气体 (填 “吸收” 或 “放 出”)的热量等于 J 答:放出; 5104; 解
4、析:由热力学第一定律U = WQ,代入数据得 : 1.5105 = 2.0105Q, 解得 Q =5104J;12.(2)一定质量的理想气体,在绝热膨胀过程中对外做功 5J,则其 内能 (选填“增加”或“减少”) J; 试从微观角度分析其压强变化情况. 答:减小 5 气体体积增大,则单位体积内的分子数减少 ; 内能减少,则温度降低,其分子运动的平均 速率减小;则气体的压强减小。14、下列说法正确的是 ( D ) A物体吸收热量,其温度一定升高 B热量只能从高温物体向低温物体传递 C遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D做功和热传递是改变物体内能的两种方式 解析:由热力学第一定律可知,做功与热传
5、递可以改变物体的内能,D 正确;故物体吸收热 量时,其内能不一定增大,A 错;由热力学第二定律可知,宏观的热现象有方向性,但若通 过外界做功,热量也可以从低温物体传到高温物体,B、C 错10对于一定质量的理想气 体,下列说法正确的是 ( A D ) A体积不变,压强减小的过程,气体一定放出热量,内能减少 B若气体内能增加,则外界一定对气体做功 C若气体的温度升高,则每个气体分子的速度一定增大 D若气体压强不变,气体分子平均距离增大时,则气体分子的平均动能一定增大 9下列说法正确的是 ( C D ) A机械能全部变成内能是不可能的 B第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生,也不
6、会凭空消失, 只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式。 C根据热力学第二定律可知,热量也可能从低温物体传到高温物体 D从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 10被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度增加,压强保持不变,则 ( C ) A气缸中每个气体分子的速率都增大 B气缸中单位体积气体分子数增多 C气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量 D气缸中的气体吸收的热量等于气体内能的增加量 13 (9 分) (选做,适合选修 33 的同学)注意观察的同学会发现,用来制冷的空调室内 机通常挂在高处, 而用来取暖的暖气片却安装在较低处, 这是由于要利用热空气密度小而冷 空
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