人教版高中物理选修3-3第10章-章末分层突破

1、章末分层突破自我校对 能量热量等效Q W创生转化转移不变能量守恒定律低温物体? 高温物体? 功? 增大? 减小? 热力学第二定律? 不可回收? 温室效应? 太阳能热力学第一定律及其应用1.公式：UQW.2注意各物理量符号和理想气体的特点(1)各物理量符合的意义 .物理量UWQ大于零物体的内能增外界对物体做功物体吸热加小于零物体的内能减物体对外界做功物体放热少等于零物体内能不变物体对外界 (或外界对物体 )不物体与外界绝做功热(2)应用热力学第一定律应注意的问题只有绝热过程 Q 0，U W，用做功可判断内能的变化只有在气体体积不变时，W0，UQ，用吸热、放热情况可判断内能的变化若物体内能不变，即

2、U0，W 和 Q 不一定等于零，而是WQ0，功和热量符号相反大小相等，因此判断内能变化问题一定要全面考虑对于气体，做功W 的正负一般要看气体体积变化，气体体积缩小，W0；气体体积增大， W0.(2016 上海高二检测 )对于一定质量的理想气体，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若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C若气体温度升高1 K ，其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量D在完全失重状态下，气体的压强为零E当气体温度升高时，气体的内能一定增大【解析】一定质量的理想气体的内能与温度有关，若气体的压强和体积都pV不变，则温度不变，其内能也一定不

3、变，A 正确；由 T C 知，气体的温度不断升高，压强不一定增大， B 错误；根据热力学第一定律有UQW，气体温度升高 1 K， U 相同，等容过程W0，等压过程，体积增大，则W0，故等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量，C 正确；气体的压强是由于分子频繁撞击器壁而产生的，与是否失重无关，D 错误；温度升高，理想气体的内能一定增大， E 正确【答案】ACE在如图 10-1 所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A 到状态 B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A 到状态 C，该气体从外界吸收的热量为9 J图线 AC的反向延长线

4、过坐标原点O，B、C 两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零求：图 10-1(1)从状态A 到状态C 的过程，该气体对外界做的功W1 和其内能的增量U1；(2)从状态 A 到状态 B 的过程，该气体内能的增量U2 及其从外界吸收的热量 Q2.【解析】(1)由题意知从状态A 到状态 C 的过程，气体发生等容变化该气体对外界做的功W10根据热力学第一定律有：U1W1Q1内能的增量U1Q19 J.(2)从状态 A 到状态 B 的过程，体积减小，温度升高该气体内能的增量U2U19 J根据热力学第一定律有U2W2Q2从外界吸收的热量Q2U2W23 J.【答案】(1)09J(2)9J3J热力学第二定律及

5、其应用1.热力学第二定律的几种表现形式(1)热传递具有方向性两个温度不同的物体进行接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，来产生其他影响或引起其他变化(2)气体的扩散现象具有方向性两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体， 但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体(3)机械能和内能的转化过程具有方向性物体在水平面上运动， 因摩擦而逐渐停下来， 但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来(4)气体向真空膨胀具有方向性气体可自发地向真空容器膨胀，

6、但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回，使容器变为真空2深刻理解热力学第二定律的内涵掌握热力学第二定律时， 要注意理解其本质， 即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向的说明 凡是对这种宏观自然过程进行方向的说明， 都可以作为热力学第二定律的表述 本章对热力学第二定律的表述很多， 这些不同形式的表述都是等价的下列说法正确的是 ()A冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律B空调工作时消耗的电能比室内温度降低所放出的热量要多C自发的热传导是不可逆的D不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为这违背热力学第一定律E气体向真空膨胀具有方向性【解析】有外界的帮助和影响， 热量可以从

7、低温物体传递到高温物体，空调消耗的电能必大于室内温度降低所放出的热量，A 错误、 B 正确；不可能通过给物体加热而使它运动起来，这违背了热力学第二定律，D 错误 C 正确；气体可自发地向真空容器膨胀，E 正确【答案】BCE地球上有很多的海水，它的总质量约为1.41018 吨，如果这些海水的温度降低 0.1 ，将要放出 5.81023 焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的， 关于其原因下列说法中不正确的是()A内能不能转化成机械能B内能转化成机械能不满足热力学第一定律C只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机械不满足热力学第二定律D机

8、械能可全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能，同时不引起其它变化E上述原因都不正确【解析】本题考查热力学第一定律和热力学第二定律的应用，内能可以转化成机械能，如热机， A 错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律， B 错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，C、 D 正确【答案】ABE1自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，都是不可逆的.2理解的关键是“自发”和“不引起其他变化” .1.(2016 全国甲卷节选 )一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或等压过程 ab、 bc、cd、 da 回到原状态，

9、其 p -T 图象如图 10-2 所示，其中对角线 ac 的延长线过原点 O.下列判断正确的是 _【导学号： 11200101】图 10-2A气体在 a、c 两状态的体积相等B气体在状态 a 时的内能大于它在状态c 时的内能C在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功【解析】由 ac 的延长线过原点O 知，直线 Oca 为一条等容线， 气体在 a、c 两状态的体积相等，选项A 正确；理想气体的内能由其温度决定，故在状态a时的内能大于在状态c 时的内能，选项

10、B 正确；过程 cd 是等温变化，气体内能不变，由热力学第一定律知， 气体对外放出的热量等于外界对气体做的功，选项C 错误；过程 da 气体内能增大，从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选p Vp Vp Vp Vda abbc cd项 D 错误；由理想气体状态方程知：Ta Tb Tc Td C，即 paVaCTa，pbVbCTb，pcVc CTc，pdVdCTd.设过程 bc 中压强为 p0 pbpc，过程 da 中压强为 p0pdpa.由外界对气体做功WpV知，过程 bc 中外界对气体做的功Wbc p0(Vb Vc) C(TbTc)，过程 da 中气体对外界做的功Wdap0(Va Vd )

11、C(TaTd)，Ta Tb，TcTd，故 WbcWda，选项 E 正确 (此选项也可用排除法直接判断更快捷 )【答案】ABE2(2013 全国卷 )关于一定量的气体，下列说法正确的是()A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D气体从外界吸收热量，其内能一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高【解析】气体分子在空间可自由移动， 因此气体体积应是气体分子所能到达的空间，选项A 正确；分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，选项B 正确；

12、气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力，与失、超重无关，选项C 错误；气体吸收热量的同时可对外做功，内能V1V2不一定增加，选项 D 错误；气体等压膨胀，由 T1 T2可知温度一定升高，选项E正确【答案】ABE3(2014 重庆高考改编 )重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体 (可视为理想气体 )的下列说法正确的是 ()A压强增大，内能增大B吸收热量，内能增大C压强减小，分子平均动能增大D对外做功，分子平均动能减小E气体对外不做功，外界对气体也不做功【解析】储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从

13、外界吸收热量，分子平均动能增大，内能增大，压强变大因气体体积不变，故外界对气体不做功，气体对外界也不做功，B、 E 正确【答案】ABE4(2014 东高考改编山 )如图 10-3，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， 关于缸内气体的下列说法正确的是 ()图 10-3A内能增加B对外做功C压强不变D分子间的引力和斥力都增大E分子间的引力和斥力都减小【解析】当环境温度升高时，压强不变，缸内气体膨胀对外做功，对理想气体不考虑分子力， 内能仅由物质的量和温度决定， 温度升高，气体的内能增加，正确选项为 A、B、C.【答案】ABC5(2012 全国卷 )关于热力学定律，下列说法正确的是()A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体E功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程【解析】本题考查热力学定律，主要考查考生对热力学定律中内能变化、做功关