高中物理气体三大定律、能量守恒

1、一对一个性化辅导教案物理总复习：固体、液体和气体【知识网络】单晶体固诙晶体2多晶体口枠晶悴的删结构固体和液郎<k晶体隧体的徴观结构液体液体的表面张力(液晶气体气体的实验訓跛意耳宦律艇定律盖吕萨克定律L理想气体、理想气体的状态方程【考点梳理】考点一、气体分子动理论要点诠释：1、气体分子运动的特点： 气体分子间距大，一般不小于10r0，因此气体分子间相互作用的引力和斥力都很小，以致可以忽略(忽略掉分子间作用力的气体称为理想气体)。 气体分子间碰撞频繁，每个分子与其他的分子的碰撞多达65亿次/秒之多，所以每个气体分子的速度大小和方向是瞬息万变的，因此讨论气体分子的速度是没有实际意义的，物理中常

2、用平均速率来描述气体分子热运动的剧烈程度。注意：温度相同的不同物质分子平均动能相同，如H2和O2,但是它们的平均速率不相同。 气体分子的速率分布呈“中间多，两头少”分布规律。 气体分子向各个方向运动的机会均等。 温度升高，气体分子的平均动能增加，随着温度的增大，分子速率随随时间分布的峰值向分子速度增大的方向移动，因此T小于T2。2、气体压强的微观解释：气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。气体分子的平均动能越大，分子越密，对单位面积器壁产生的压力就越大，气体的压强就越大。考点三、理想气体实验定律对于一定质量的气体，如果温度、

3、体积、压强这三个量都不变，就说气体处于一定的状态。一定质量的气体，p与T、v有关，三个参量中不可能只有一个参量发生变化，至少有两个或三个同时变化。1、玻意耳定律要点诠释：(1) 、内容：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。(2) 、公式：pV=pV=恒量1122、图像：等温线(p-V图，p-V1图如图)说明：p-V图为双曲线，同一气体的两条等温线比较，双曲线顶点离坐标原点远的温度高,即T>T。p-丄图线为过原点的直线，同一气体的两条等温线比较，斜率(tana二pV、大的温12V度咼，T>T。12(4)、微观解释： 一定质量的气体，温度保持不变，从微观上看表

4、示气体分子的总数和分子的平均动能保持不变，因此气体压强只跟单位体积的分子数有关。 气体发生等温变化时，体积增大到原来体积的几倍，单位体积内的分子数就减少到原来的几分之一，压强就会减少到原来的几分之一；反之，体积减小到原来体积的几分之一，单位体积内的分子数就增大到原来的几倍，压强就会增大到原来的几倍。所以对于一定质量的气体，温度不变时，压强和体积成反比。2、查理定律(1) 、内容：a.一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度每升高(降低)1°C,增加(或减少)的压强等于它在o°c时压强的丄。273b.一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。(2

5、) 、公式：p=厶TT12(3) 、图像：等容线说明：p-1图线为过-273C的直线，与纵轴交点是0C时气体的压强，同一气体的两条等容线比较，V>V。12p-T图线为过原点的直线，同一气体的两条等容线比较，斜率(tana=p、大的体积小，即V>V。12(4) 、微观解释： 一定质量的气体，体积保持不变时，从微观上表示单位体积内的分子数保持不变，因此气体的压强只跟气体分子的平均动能有关。 气体发生等容变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强会增大；反之，温度降低气体分子的平均动能减小，气体压强减小。3、盖吕萨克定律(1)、内容：a.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，

6、温度每升高(降低)1°C,增加(或减少)的体积等于它在o°c时体积的丄。273b.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。(2)、公式:12(3) 、图像：等压线说明：V-1图线为过-273C的直线，与纵轴交点为0C时气体的体积，同一气体的两条等压线比较，p>p。12V-T图线为过原点的直线，同一气体的两条等压线比较，斜率大(tana=V)的压强小，即匕>p2。(4) 、微观解释： 一定质量的气体，压强保持不变时，从微观上看是由于单位体积内分子数的变化引起的压强变化与由分子的平均动能变化引起的压强变化相抵消。 气体发生等压变化时，气体

7、体积增大，单位体积内的分子数减少，会使气体压强减小，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，从而使气体压强增大来抵消由气体体积增大而造成的气体压强的减小。相反，气体体积减小，单位体积分子数增多，会使气体压强增大，只有气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，才能使气体的压强减小来抵消由气体体积减小而造成的气体压强的增大。考点四、理想气体状态方程(1) 一定质量的理想气体，p、T、V三者之间的关系是：巴=C,C是一个定值。T(2) 气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例。当m不变，T二T时，pV二pV玻意耳定律121122当m不变，V=V时，耳=厶查理定律12TT12当m不变，p=p时，盖吕萨克定

8、律12tT12【典型例题】类型一、气体分子运动的特点例1(多选)、关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是()A. 某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的B. 某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C. 某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等D. 某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化【答案】BC【解析】在运用统计规律时，不要把大量分子的统计规律用在个别分子的运动上，也不能因为少量的差异去要求整体上、规律上的严密性。大量气体分子的热运动中，分子速率呈“中间多，两头少”的统计规律分布，具有某一速率的分子数目并不是相等的，故A选项错误；由于分子之间频繁的碰撞，分子随时都会改变自己的运动

9、情况，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B选项是正确的；虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律，由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，故选项C正确。某一温度下，每个分子的速度仍然是随时可以变化的，只是分子运动的平均速率相同，故D选项错误。【总结升华】气体分子运动的规律应从两个方面去理解：一是个别分子运动的偶然性，另一个是大量分子所具有的统计规律。【变式】1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数

10、占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（）【答案】D【解析】各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头少”的趋势，速率为0的分子几乎不存在，故C错、D对。类型二、气体压强的微观解释例2、一定质量的气体，下列叙述中正确的是（）A. 如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大B. 如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大C. 如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大D. 如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次

11、数一定增大【答案】B【解析】气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的。选项A和D都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何却不知道,选项C由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项A、C、D都不能选。气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数正是气体压强的微观表现，所以选项B是正确的。【变式】对一定质量的理想气体，下列论述中正确的是（）A. 当分子热运动变得剧烈时，压强必变大B. 当分子热运动变得剧烈时，压强可以不变C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小

12、【答案】B【解析】一定质量理想气体的压强由温度和分子密度共同决定的，也可以说是由分子热运动的剧烈程度和分子间的平均距离共同决定。在这两个影响气体压强的因素中，仅告知其中某一个因素的变化情况，而另一个因素的变化情况不知道，就不能确定气体压强的变化情况。选项AB中，“分子热运动变得剧烈”说明温度升高，但不知体积变化情况，所以压强变化情况不明,所以A错，B对；选项CD中，“分子间的平均距离变大”说明体积变大，但温度的变化情况未知，故不能确定压强的变化情况，所以CD均不对。类型三、气体实验定律的微观解释例3、一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，贝9（）A. 气体分子的平均动能增大B. 气

13、体分子的平均动能减小C. 气体分子的平均动能不变D. 条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况【答案】A【解析】利用气体三定律中的盖吕萨克定律。一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖吕萨克定律V=C可知，体积增大，温度必升高，而温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动T能增大，故A选项正确.类型四、几种常见情况的压强计算例4、如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为0，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（）A、P0+MgcosB/SB、P0/S

14、+C、P0+Mgcos2O/SD、P0+Mg/S答案】D【解析】以圆板为研究对象，如图竖直方向平衡PAS,cosO=P0S+MgS'=S/cos3PAS'cos3/cos3=P0S+Mg.PA=P0+Mg/S故正确选项为Do【变式1】如图所示，直玻璃管竖直静止放置，开口向上，高为h的水银柱把玻璃管下端的气体封闭，外界大气压为P0,水银密度为P，求被封闭气体A的压强。*【答案】PA=P0+h【解析】以水银柱为研究对象，它受到竖直方向的三个力作用，如图所示，依平衡条件,PAS=P0S+mg其中mg=pShg.PA=P0+pgh如果液柱为水银，压强单位为cmHg或mmHg，则上式可简

15、化为PA=P0+h【变式2】如图所示，圆柱形气缸开口向上静止在地面上，一质量为m的活塞将气体封闭在气缸内,已知活塞的横截面积为S,外界的大气压为p0,求：被气缸封闭气体的压强PA。【答案】PA=P0+mgA0S类型五、气体实验定律、理想气体状态方程的应用例5、(2015重庆卷)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T，压强为P，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T.整个过程中泡内气体视为理想气112体，不计体积和质量变化，大气压强为P.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.0【答案】AP二旦P-PTioiPpT【解析】对气泡分析，发生等容变化：匚二厶，可得：P二T

16、P，故内外气体的压强差为TT2Ti121TAP=PP=TPP。21T101【变式1】活塞式抽气机的气缸容积为V,用它给容积为2V的容器抽气。抽气机动作两次，容器中剩余气体的压强是原来的()A. 1/4B.1/2C.4/9D.5/9【答案】C【解析】抽气过程是等温变化，因此本题可直接应用玻意耳定律，取容器中的气体为研究对象，抽2气一次后，气体压强降为p，p2V=p(2V+V)则有p=p1113第二次抽气后，气体压强降为p，再次应用玻意耳定律p2V二p(2V+V)212贝V有p=(2)2p=-p。故选C。239如果抽气n次后，剩余气体的压强为：p=(2)np。n3【变式2】(2015海南卷)如图，

17、一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g,外界大气压强为P。现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动O的距离。【答案】Ah二:PoS+3mg-2V(PS+mg)SS0【解析】A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为P、P，在漏气前，对A分析有12P广P0+等'对B有叮P+罟B最终与容器底面接触后，AB间的压强为P，气体体积为V'则有p二po+mg因为温度失重不变，对

18、于混合气体有（P+P）2V=PV'122V漏气前A距离底面的高度为h二SV'漏气后A距离底面的高度为h'二一S联立可得Ah二2PS+3mg2V(pS+mg)S_S0例6（多选）、如图所示，a、b、c表示一定质量的理想气体状态变化过程中的三个状态，图中ac线平行于横坐标轴，bc线垂直于横坐标轴，ab线的延长线通过原点0。以下说法中正确的是（）A. 由状态a到b是等温变化，气体内能不变B. 由状态b到c是等容变化，气体内能不变C. 由状态c到a是等压变化，气体内能增加D. 由状态c到a是等压变化，气体内能减小【答案】AC【解析】由图像知斜率k=pV,由状态a到b是等温变化，

19、气体内能不变，A对。由状态b到c是等容变化，-=C，压强减小，温度降低，内能减少，B错。由状态c到a是等压变化，V=C，体TT积变大，温度升高，气体内能增加，D错C对。【巩固练习】一、选择题1 （多选）、（2014新课标I卷）一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、be、ca回到原状态.其PT图像如图所示.下列判断正确的是（）A. 过程ab中气体一定吸热_B. 过程bc中气体既不吸热也不放热/C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热丨“/D. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小.E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同2 （多选）

20、、（2014全国卷）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）A. 压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B. 保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C. 压强变大时，分子间的平均距离必然变小D. 压强变小时，分子间的平均距离可能变小3 （多选）、（2014山东卷）如图所示，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（）（双选，填正确答案标号）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4、物体由大量分子组成，下列说法正确的是（）5、A. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B. 分子间引力总是随着分子间距离减小而减小C.

21、 物体的内能跟物体的温度和体积有关D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中，其压强（A. 逐渐增大B.逐渐减小如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离，则（）6、A.h,l均变大B.h,l均变小C.h变大l变小D.h变小l变大7、如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体（）A. 温度升

22、高，压强增大，内能减少B.温度降低，压强增大，内能减少C.温度升高，压强增大，内能增加D.温度降低，压强减小，内能增加计算题1、一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳暴晒，气体温度由T0=300K升至T=350K。出傀口进气口C.始终不变D.先增大后减小（1）求此时气体的压强。（2）保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。2、如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气

23、缸均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V、温度均为T。缓慢加热A中00气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积V和温度T。AA1、【答案】ADE【解析】本题考查了气体性质.因为巴=C，从图中可以看出，ab过程P不变，则体积VTT不变，因此ab过程外力做功W=0,气体温度升高，则AU>0，根据热力学第一定律U=Q+W可知Q>0,即气体吸收热量,A正确;bc过程气体温度不变,AU=0，但气体压强减小，由牛=C知V增大，气体对外做功，WvO,由AU=Q+W可知Q>0，即气体吸收热量，B错误；ca过程

24、气体压强不变，温度降低，则AU<0,由学=C知V减小，外界对气做功，W>0，由AU=W+Q可知W<Q,C错误；状态a温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D正确；bc过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均速率不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E正确.2、【答案】BD【解析】本题考查气体性质.压强变大，温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，A错误；压强不变，温度也有可能升高，分子热运动可能变得剧烈，B正确；压强变大，体积不一定减小，分子间的距离不一定变小，C错误；压强变小，体积可能减小，分子间的距离可能变小，D正确.3、【答案】AB

25、【解析】根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功.理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加.选项A、B正确.4、C解析：分子热运动符合统计规律“中间多、两头少”分子热运动越剧烈，物体内个别分子的动能可能更小，故A错；当r>r0时，引力随着分子间距离减小而增大，当rvrO时，引力随着分子间距离减小而减小，B错；做功和热传递都可以改变物体的内能，D错；根据内能的定义可知C正确。正确答案C。5、A解析：根据理想气体状态方程匹=C，体积减小，温度增大，压强必然增大。T6、D解析：等温变化，根据V=C,l变大，p变小，根据p二p0-pgh,h变大，选D。7、C解析

26、：外力F做正功，W>0；绝热，Q=0；由热力学第一定律U二Q+W>0,内能增加，温PV度升高；另外，由=C，可以判断出压强增大。T三、计算题2、(1)p=-p(2)6吸热。原因见解析。1607解析：T二T，解得：P1=7po01根据牛=詈R，温度不变体积不变'摩尔数减小了摩尔质量不变，R是常数'只是气体压强变了，故二p=-。mp701根据W+Q=AU,T不变，所以U=0。因为体积膨胀，则W为负，所以Q为正，吸热。7T二1.4TA03、V=VA60解析：设初态压强为p，膨胀后A，B压强相等p=1.2p0B0先分析B中气体，B是导热气缸，环境温度始终保持不变，B中气体始

27、末状态温度相等，是等温变化，末态：压强1.2p体积2V-V00A体积V0初态：压强p0根据玻意耳定律pV二1.2p(2V-V)0000A=7V6对A部分气体，压强、代入数据解得VA0体积、温度都变，应用理想气体状态方程pV1.2pV-0二T二1.4TA0物理总复习：热力学定律及能量守恒考点一、改变内能的两种方式1、Q2、热传递 条件：存在温度差，最终结果是使两物体温度一样。 方式：热传导、热对流、热辐射。 规律：热量从高温物体传向低温物体。 和内能变化的关系：系统在单纯的传热过程中，内能的增量AU等于外界向系统传递的热量即AU二Q。做功做功改变物体内能的过程是将其他形式的能（如机械能）与内能相

28、互转化的过程，做功使物体内能发生变化时，内能改变了多少用做功的数值来度量。要点诠释：（1）要使物体改变同样的内能，通过做功或者热传递都可以实现，若不知道过程，我们无法分辨出是做功还是热传递实现的这种改变。（2）做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化。热传递则是通过分子之间的相互作用，使不同物体间分子热运动变化，是内能的转移。前者能的性质发生了变化，后者能的性质不变。（3）物体的内能增加与否，不能单纯地只看做功或热传递，两个过程需要全面考虑。考点二、热力学第一定律1、内容物体内能的增量AU等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。2、公式W+Q二AU要点诠释：(1)在应用热力学第

29、一定律时，应特别分清W、Q的正负号，以便准确地判断AU的正、负。热力学第一定律的符号法则： 功W>0,表示外界对系统做功；WVO,表示系统对外界做功。 热量Q>0,表示物体吸热；QVO,表示物体放热。 内能AU>0,表示内能增加；AUV0,表示内能减少。(2)容易出错的几种特殊情况 若是绝热过程，则Q=0、W=AU，即外界对物体做的功等于物体内能的增加； 若过程中不做功，即W=0,则Q=AU，物体吸收的热量等于物体内能的增加； 若过程的始末状态物体的内能不变，即AU=0,则W+Q=0或W=-Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。考点三、热力学第二定律1、两种表述(1) 按热

30、传递的方向性来表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。(2) 按机械能与内能转化过程的方向性来表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。这里所说“自发地”是指没有任何外界的影响或帮助，电冰箱工作时能将冰箱内(温度较低)的热量，传给外界空气(温度较高)，是因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功。上述两种表述是等价的，即一个说法是正确的，另一个说法也必然是正确的；如果一个说法是错误的，另一个说法必然也是不成立的。4、两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不消耗能量却可以源源不断地对外做功的机器从单一热源吸热，全部用来对外做功而不引起其他变化的机器违背能量守恒，不可能实

31、现不违背能量守恒，但违背热力学第二定律，不可能实现考点四、能量守恒定律1、能量守恒定律(1) 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，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，在转化或转移的过程中其总量不变，这就是能的转化和守恒定律。(2) 能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的规律。(3) 永动机是永远造不出来的。【典型例题】类型一、热力学第一定律例1、(2015重庆)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么A. 外界对胎内气体做功，气体内能减小B.外界对胎内气体做功，气体内能增大C.胎内气体对外界做功，内能减

32、小D.胎内气体对外界做功，内能增大【答案】D【解析】对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体为外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D。【变式1】（多选）ioo°c的水完全变成100°C的水蒸气，则（）A. 水分子的内能增加B. 水的内能增加C. 水所增加的内能小于所吸收的热量D. 水所增加的内能等于所吸收的热量【答案】BC【解析】由于温度不变，水分子的内能不变。体积膨胀，水分子的势能变大，水的内能增加。体积膨胀时要克服外界大气压力做功，由热力学第一定律可知，水所增加的内能要小于吸收的热量。【变式2】（多选）（2014山东卷）如图所示，内壁

33、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（）nnA. 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【答案】AB【解析】根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加.选项A、B正确.【变式3】如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器后A.温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少A.arB. 温度计示数变大，实

34、验表明外界对气体做功，内能增加c.温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少fa!D. 温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加'【答案】C【解析】打开卡子，气体冲开胶塞时，气体对胶塞做功，将内能转化为胶塞的机械能；气体对外做功，内能减小，气体的温度降低。类型二、热力学第二定律例2、关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A. 定量气体吸收热量，其内能一定增大B. 不可能使热量由低温物体传递到高温物体C. 若两分子间距离增大，分子势能一定增大D. 若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大【思路点拨】重温热力学第一定律、第二定律，分子力与分子间距的函数图象和分子势

35、能与分子间距的函数图象。【答案】D【解析】由热力学第一定律可知，做功和热传递都可以改变物体的内能，一定量的气体吸收热量如果气体同时对外做功，且做功比吸热多，则气体的内能减少，A项错误；依据外界做功，可以使热量由低温物体传递到高温物体，B项错误；若两分子间的距离小于平衡时的距离，分子力是斥力，在增大的过程中分子力先做正功，分子势能先减小，C项错误；若分子间的距离在减小，分子间的引力和斥力都在增大，只不过斥力增大的快些，D项正确。【总结升华】关键是要准确理解热力学第一定律、热力学第二定律、分子力与分子间距的函数图象和分子势能与分子间距的函数图象。（两个定律、两个图像）【变式1】（多选）关于热力学定

36、律，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母）。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【答案】ACE【解析】由热力学第一定律W+Q=AU，知A正确，B错误；由热力学第二定律知，C、D这些过程在借助于外界帮助的情况下是可以实现的，所以C正确、D错误；由自然界中一切与热现象有关的过程都是不可逆的，所以E正确。【变式2】关于热力学定律，下列说法正确的是（）A. 在一定条件下物体的温度可以降到0KB. 物体从单一热源吸收

37、的热量可全部用于做功C. 吸收了热量的物体，其内能一定增加D. 压缩气体总能使气体的温度升高【答案】B【解析】0K是绝对零度是不可能达到的。物体可以从单一热源吸收的热量全部用于做功但需借助外界的帮助。做功和热传递都能改变内能，压缩气体但如果放出了热量，内能不一定增加。故答案为B。【变式3】（多选）如图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，下列说法正确的是（）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

38、冰箱的工作原理不违反热力学第二定律D. 电冰箱的工作原理违反热力学第一定律【答案】BC【解析】根据热力学第二定律，电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为消耗了电能，也就是对外界产生了影响，它的工作原理不违背能量守恒定律，也就是热力学第一定律,选项B、C正确。【巩固练习】、选择题1、下列说法正确的是（）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2（多选）、图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器:卄-一-一;-搅拌叶片I-重物水里的

39、水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是（）A. 这个装置可测定热功当量B. 做功增加了水的热量C. 做功增加了水的内能D. 功和热量是完全等价的，无区别3、一定质量的空气，从外界吸收了2000J的热量，同时在2个大气压的恒定压强下，体积由10L增大到14L,空气的内能增加了（）A.880JB.1192JC.2000JD.2080J4、下列说法正确的是（）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，热量不可能从低温物体传到高温

40、物体D. 从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的5、如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J,缸内气体的（）A.温度升高，内能增加600JB.温度升高，内能减少200JC.温度降低，内能增加600JD.温度降低，内能减少200J6、一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（）A.Q1Q2=W2W1BQ1=Q2C. W1=W2D.Q1>Q27、下列关于热现象的说法，正确的是（）A. 外界对

41、物体做功，物体的内能一定增加B. 气体的温度升高，气体的压强一定增大C. 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体D. 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能三、计算题（2015江西南昌一模）下列说法正确的是（）A. 液体中悬浮的颗粒越大，某时刻撞击它的分子越多，布朗运动越不明显B. “用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子直径等于滴在液面上的纯油酸体积除以相应油酸膜的面积C. 温度升高，每个分子的动能都增大，导致分子平均动能增大D. 冰箱内低温食品的热量能自发地传到冰箱外高温的空气中E. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小（2）如图所示，汽缸长为L=1m（汽缸的厚度

42、可忽略不计），固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27°C,大气压强为p°=1x105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，问： 如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出？ 保持拉力最大值不变，汽缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从汽缸中拉出？一、选择题1、D解析：由热力学第一定律可知，做功与热传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2、AC解析：做功和传递热量都可以使物体的内能发生改变，焦耳实验中是通过做功来增加水的内能，所以选项C正确；就物体内能的改变来说，做功和热传递是等效的，这是研究热功当量的前