2024年高考物理一轮复习（新人教版）：第十五章热学

DISHIWUZHANG第十五章热学考情分析分子间作用力与分子间距离的关系2020·全国卷Ⅰ·T33(1)

2020·北京卷·T10固体2020·江苏卷·T13A(1)气体实验定律、理想气体状态方程2022·全国甲卷·T33(2)

2022·全国乙卷·T33(2)

2022·山东卷·T152022·广东卷·T15(2)

2022·湖南卷·T15(2)

2022·河北卷·T152021·全国甲卷·T33(2)

2021·全国乙卷·T33(2)

2021·广东卷·T152021·湖南卷·T15(2)

2021·河北卷·T15(2)

2020·全国卷Ⅰ·T33(2)2020·全国卷Ⅱ·T33(2)

2020·全国卷Ⅲ·T33

2020·山东卷·T15热力学图像、热力学定律2022·全国甲卷·T33(1)

2022·全国乙卷·T33(1)

2022·北京卷·T32022·江苏卷·T7

2022·辽宁卷·T6

2022·湖北卷·T3

2022·山东卷·T52021·全国甲卷·T33(1)

2021·全国乙卷·T33(1)

2021·湖南卷·T15(1)2021·河北卷·T15(1)

2020·全国卷Ⅱ·T33(1)

2020·江苏卷·T13A(3)实验：用油膜法估测油酸分子的大小2019·全国卷Ⅲ·T33(1)试题情境生活实践类雾霾天气、高压锅、气压计、蛟龙号深海探测器、喷雾器、拔罐、保温杯、输液瓶、氧气分装等学习探究类分子动理论、固体和液体的性质、气体实验定律、热力学定律、用油膜法估测油酸分子的大小、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系第1讲目标要求1.掌握分子模型的构建与分子直径的估算方法，了解分子动理论的基本观点.2.了解扩散现象并能解释布朗运动.3.知道分子间作用力随分子间距离变化的图像.4.了解物体内能的决定因素.分子动理论内能

内容索引考点一微观量估算的两种“模型”考点二布朗运动与分子热运动考点三分子间作用力、分子势能和内能课时精练考点一微观量估算的两种“模型”1.分子的大小(1)分子的直径(视为球模型)：数量级为

m；(2)分子的质量：数量级为10－26kg.2.阿伏加德罗常数(1)1mol的任何物质都含有相同的粒子数.通常可取NA＝

mol－1；(2)阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁.梳理必备知识10－10

6.02×10231.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径.(

)2.已知铜的密度、摩尔质量以及阿伏加德罗常数，可以估算铜分子的直径.(

)√×1.微观量与宏观量(1)微观量：分子质量m0、分子体积V0、分子直径d等.(2)宏观量：物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ、物体的体积V、摩尔体积Vmol等.提升关键能力2.分子的两种模型3.几个重要关系考向1微观量估算的球体模型√例2

(2023·河北衡水市月考)轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全.轿车在发生一定强度的碰撞时，叠氮化钠(亦称“三氮化钠”，化学式NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊.若充入氮气后安全气囊的容积V＝56L，气囊中氮气的密度ρ＝1.25kg/m3，已知氮气的摩尔质量M＝28g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1，请估算：(结果均保留一位有效数字)(1)一个氮气分子的质量m；考向2微观量估算的立方体模型答案5×10－26kg解得m≈5×10－26kg.(2)气囊中氮气分子的总个数N；答案2×1024N＝nNA，联立解得N≈2×1024.(3)气囊中氮气分子间的平均距离r.答案3×10－9m解得r′≈3×10－9m即气囊中氮气分子间的平均距离r＝r′＝3×10－9m.考点二布朗运动与分子热运动1.分子热运动分子做永不停息的无规则运动.2.扩散现象(1)扩散现象是相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.(2)扩散现象就是分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间.(3)温度

，扩散越快.梳理必备知识越高3.布朗运动(1)布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动.(2)布朗运动

分子的运动，但它反映了液体(或气体)分子的无规则运动.(3)微粒

，温度

，布朗运动越明显.不是越小越高1.布朗运动是液体分子的无规则运动.(

)2.温度越高，布朗运动越明显.(

)3.扩散现象和布朗运动都是分子热运动.(

)4.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈.(

)×√××例3

气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体介质中做布朗运动.下列说法正确的是A.布朗运动是气体介质分子的无规则运动B.在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越明显C.在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D.在布朗运动中，环境温度越高，布朗运动越明显考向1布朗运动的特点及应用√布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动，不是气体介质分子的无规则运动，可以间接反映气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越明显，故A、B错误；在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是由很多分子组成的，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误；在布朗运动中，环境温度越高，固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击的程度越剧烈，布朗运动越明显，故D正确.例4

以下关于热运动的说法正确的是A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大考向2分子热运动的特点及应用√分子热运动与宏观运动无关，只与温度有关，故A错误；温度升高，分子热运动更剧烈，分子平均动能增大，并不是每一个分子运动速率都会增大，故C正确，D错误；水凝结成冰后，水分子的热运动不会停止，故B错误.考点三分子间作用力、分子势能和内能1.分子间的作用力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而

，随分子间距离的减小而

，但斥力变化得较快.2.分子动能(1)分子动能是

所具有的动能.(2)分子热运动的平均动能①所有分子动能的

.②

是分子热运动的平均动能的标志.梳理必备知识减小增大分子热运动平均值温度3.分子势能(1)分子势能的定义由分子间的

决定的能，在宏观上分子势能与物体

有关，在微观上与分子间的

有关.(2)分子势能与分子间距离的关系分子间的作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0).①当r＞r0时，分子间的作用力表现为引力，当r增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大.相对位置体积距离②当r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力，当r减小时，分子间的作用力做负功，分子势能增大.③当r＝r0时，分子势能最小.4.物体的内能(1)内能：物体中所有分子的

与

的总和.(2)决定因素：

、

和物质的量.(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小

.(4)改变物体内能的两种方式：

和

.热运动动能分子势能温度体积无关做功传热5.温度(1)一切达到热平衡的系统都具有相同的

.(2)两种温标摄氏温标和热力学温标.摄氏温度与热力学温度的关系：T＝t＋273.15K.温度1.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大.(

)2.分子动能指的是由于分子定向移动具有的能.(

)3.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大.(

)4.内能相同的物体，它们的平均分子动能一定相同.(

)5.若不计分子势能，则质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能.(

)××√××分析物体内能问题的五点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法.(2)内能的大小与温度、体积、物质的量和物态等因素有关.(3)通过做功或传热可以改变物体的内能.(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同.(5)内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关.任何物体都具有内能，恒不为零.提升关键能力例5

关于内能，下列说法正确的是A.1克100℃的水的内能等于1克100℃的水蒸气的内能B.质量、温度、体积都相等的物体的内能一定相等C.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相等D.一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大√1克100℃

的水需要吸收热量才能变为1克100℃的水蒸气，故1克100℃的水的内能小于1克100℃的水蒸气的内能，选项A错误；物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关，质量、温度、体积都相等的物体其物质的量不一定相等，内能不一定相等，选项B错误；内能不同的物体，其温度可能相等，它们分子热运动的平均动能可能相等，选项C正确；一个木块被举高，木块的重力势能增大，但木块的分子间距不变，组成该木块的所有分子的分子势能不变，选项D错误.例6

(2023·北京市顺义区统练)如图，这是两分子系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系图像，下列说法正确的是A.当r＝r1时，分子间的作用力为零B.当r＞r1时，分子间的作用力表现为引力C.当r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐变大D.当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功√由图像可知，分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离.r＝r1时两分子之间的距离小于平衡距离，可知r＝r1时分子间的作用力表现为斥力，故A错误；r2是平衡距离，当r1＜r＜r2时，分子间的作用力表现为斥力，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能Ep减小，故B、C错误，D正确.“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能______(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能_____(填“大于”“等于”或“小于”)零.例7

(2020·全国卷Ⅰ·33(1))分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零.若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能______(填“减小”“不变”或减小减小小于分子势能与分子间距离变化的关系图像如图所示，两分子间距减小到r2的过程中及由r2减小到r1的过程中，分子间作用力做正功，分子势能减小；在间距等于r1处，分子势能最小，小于零.四课时精练1.(多选)下列说法正确的是A.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.当分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大123456789101112√基础落实练√√温度越高，分子热运动越剧烈，悬浮在液体中的颗粒越小，撞击越容易不平衡，则布朗运动就越明显，A正确；布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，B错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，C正确；当分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，D正确.1234567891011122.(2023·江苏省昆山中学模拟)把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不同时刻的位置，每隔一定时间把炭粒的位置记录下来，最后按时间先后顺序把这些点进行连线，得到如图所示的图像，对于这一现象，下列说法正确的是A.炭粒的无规则运动，说明碳分子运动也是无规则的B.越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，

炭粒的不平衡性表现得越不明显C.观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻

璃中D.将水的温度降至零摄氏度，炭粒会停止运动√123456789101112题图中的折线是每隔一定的时间炭粒的位置的连线，是由于水分子撞击做无规则运动而形成的，说明水分子的无规则运动，不能说明碳分子运动也是无规则的，A错误；123456789101112炭粒越小，在某一瞬间跟它相撞的水分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，B错误；扩散可发生在液体和固体之间，故观察炭粒运动时，可能有水分子扩散到载物片的玻璃中，C正确；将水的温度降低至零摄氏度，炭粒的运动会变慢，但不会停止，D错误.3.(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是√123456789101112√123456789101112水蒸气的摩尔质量ρV除以一个水蒸气分子的质量M0等于阿伏加德罗常数，A正确；4.(2023·江苏省公道中学模拟)为了减少某病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是A.使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到

了空气中B.在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关C.在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布

朗运动的结果D.使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的

过程中，分子间距不变123456789101112√123456789101112因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动，所以使用免洗洗手液时，手部很快就干爽了，这是扩散现象，故A正确；在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子扩散运动的结果，证明了酒精分子在不停地做无规则运动，不属于布朗运动，故B、C错误；洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是分子之间的距离变大，故D错误.5.在热学研究中，常常把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现.下列判断正确的是A.扩散现象是不同物质间的一种化学反应B.布朗运动是由于液体的对流形成的C.分子间的作用力总是随分子间距离的增大而减小D.悬浮在液体中的微粒越小，越容易观察到布朗运动√123456789101112123456789101112扩散现象是不同物质间的一种物理现象，故A错误；布朗运动是由于液体分子的无规则运动造成悬浮微粒的无规则运动，故B错误；根据分子间作用力的特点可知，分子间的斥力和引力总随分子间距离的增大而减小，合力先减小到零然后反向增大到某一最大值再减小，故C错误；悬浮在液体中的微粒越小，越容易观察到布朗运动，故D正确.6.下列各组物理量中，可以估算出一定体积气体中分子间的平均距离的是A.该气体的密度、体积和摩尔质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度D.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积√123456789101112123456789101112已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，无法计算分子间的平均距离，故A错误；知道该气体的摩尔质量和质量，可得到物质的量，又知道阿伏加德罗常数，可计算出分子数，但不知道体积，无法计算分子间的平均距离，故B错误；知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，由摩尔质量和密度可以得到摩尔体积，除以阿伏加德罗常数得到每个气体分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即分子间的平均距离，故C正确；123456789101112阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积已知，可以得到密度，但不知道摩尔质量，无法得到摩尔体积，进而无法计算分子间的平均距离，故D错误.7.(2023·辽宁省名校联盟测试)如图所示的是分子间作用力和分子间距离的关系图线，下列关于该图线的说法正确的是A.曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线B.曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的

关系曲线C.曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线D.当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力先减小后增大√123456789101112123456789101112在F－r图像中，随着距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，故A、C错误，B正确；当分子间距离r＞r0时，曲线b对应的力即合力先增大后减小，故D错误.1234567891011128.(2023·山东淄博市模拟)某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为A.3×1021

B.3×1022C.3×1023

D.3×1024√能力综合练1234567891011129.(2023·江苏南京市模拟)“天宫课堂”中，王亚平将分别挤有水球的两块板慢慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”.如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性.“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙.下列说法正确的是A.能总体反映该表面层中的水分子之间

相互作用的是B位置B.“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏小C.“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏小D.王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做正功123456789101112√123456789101112在“水桥”内部，分子间的距离在r0左右，分子力约为零，而在“水桥”表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0，因此分子间的作用表现为相互吸引，从而使“水桥”表面绷紧，所以能总体反映该表面层中的水分子之间相互作用的是C位置，故A、C错误；分子间距离从大于r0减小到r0左右的过程中，分子力表现为引力，做正功，则分子势能减小，所以“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏大，故B错误；123456789101112王亚平放开双手，“水桥”在表面张力作用下收缩，而“水桥”与玻璃板接触面的水分子对玻璃板有吸引力作用，在两玻璃板靠近过程中分子力做正功，故D正确.10.(2021·重庆卷·8)图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置.现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是A.①③②

B.②④③C.④①③

D.①④③123456789101112√123456789101112根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子势能最小，可知曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像；根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子间作用力为零，可知曲线Ⅱ为分子间作用力随分子之间距离r变化的图像；根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小以及分子间距离小于r0时分子间作用力表现为斥力，可知曲线Ⅲ为分子间斥力随分子之间距离r变化的图像，故选D.11.两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子间作用力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，则A.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现

为引力后表现为斥力B.N由x＝x1到x＝x2过程中，N的加速度一直减小C.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大D.N在x＝x1时，M、N间的作用力最大√123456789101112123456789101112由题图可知，在x＝x1处N分子的动能最大，则分子间作用力做功最多，分子势能最小，则x＝x1处为平衡位置，此时分子间作用力为零，当x<x1时，分子间作用力表现为斥力，x>x1时，分子间作用力表现为引力.N由x＝0到x＝x2过程中，M、N间作用力先表现为斥力后表现为引力，A、D错误；由于x＝x1处为平衡位置，则根据F－x图像，可知x1相当于F－x图像的c点，则由x＝x1到x＝x2过程中，N所受的分子力F可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，B错误；123456789101112N由x＝0到x＝x2过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大，C正确.12.(2023·江苏扬州市扬州中学月考)晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体.现有一根铁质晶须，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形.已知铁的密度为ρ，铁的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则拉断过程中相邻铁原子之间的相互作用力是A. B.C. D.123456789101112√素养提升练123456789101112DISHIWUZHANG第十五章热学第2讲目标要求1.了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质.2.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因.3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释.4.能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图像问题.固体、液体和气体

内容索引考点一固体和液体性质的理解考点二气体压强的计算考点三气体实验定律及应用课时精练考点四气体状态变化的图像问题考点一固体和液体性质的理解1.固体(1)分类：固体分为

和

两类.晶体又分为

和

.(2)晶体和非晶体的比较梳理必备知识分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形有规则的几何形状无确定的几何形状无确定的几何外形熔点确定_____不确定物理性质各向异性_________各向同性典型物质石英、云母、明矾、食盐各种金属玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互______晶体非晶体单晶体多晶体确定各向同性转化2.液体(1)液体的表面张力①作用效果：液体的表面张力使液面具有

的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，

形表面积最小.②方向：表面张力跟液面

，跟这部分液面的分界线

.③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为

.(2)浸润和不浸润①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固定.反之，液体不浸润固体.②毛细现象：浸润液体在细管中

，不浸润液体在细管中

.收缩球相切垂直引力上升下降3.液晶(1)液晶的物理性质①具有液体的

.②具有晶体的

.(2)液晶的微观结构从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的.流动性光学各向异性1.晶体的所有物理性质都是各向异性的.(

)2.液晶是液体和晶体的混合物.(

)3.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体.(

)4.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用.(

)×××√例1

在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针尖接触薄片背面上的一点，石蜡熔化区域的形状如图甲、乙、丙所示.甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是A.甲一定是单晶体B.乙可能是金属薄片C.丙在一定条件下可能转化成乙D.甲内部的微粒排列是规则的，丙内部的微粒排列是不规则的考向1晶体和非晶体√例2

关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的

结果C.丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的D.丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润考向2液体√因为液体表面张力的存在，水黾才能在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故C错误；从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润(不浸润液滴会因为表面张力呈球形)，故D错误.考点二气体压强的计算1.气体压强的计算(1)活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式.求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋

.图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S，则气体压强为p＝p0－

＝p0－ρ液gh.(2)连通器模型如图所示，U形管竖直放置.同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来.则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1，所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2).2.气体分子运动的速率分布图像当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示.3.气体压强的微观解释(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力.(2)决定因素(一定质量的某种理想气体)①宏观上：决定于气体的温度和体积.②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度.例3

(2022·江苏卷·6)自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是A.体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大C.因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体D.温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的

百分比会变化√密闭容器中的氢气质量不变，分子个数N0不变，根据n＝

可知，当体积增大时，单位体积的分子个数n变少，氢气分子的密集程度变小，故A错误；气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁进行持续的、无规则的撞击，压强增大并不是因为分子间斥力增大，故B错误；普通气体在温度不太低、压强不太大的情况下才能看作理想气体，故C错误；温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两头少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，故D正确.例4

求汽缸中气体的压强.(大气压强为p0，重力加速度为g，活塞的质量为m，横截面积为S，汽缸、物块的质量均为M，活塞与汽缸间均无摩擦，均处于平衡状态)甲_________乙________丙______________题图甲中选活塞为研究对象，受力分析如图(a)所示，由平衡条件知pAS＝p0S＋mg，得pA＝p0＋

；题图乙中选汽缸为研究对象，受力分析如图(b)所示，由平衡条件知p0S＝pBS＋Mg，得pB＝p0－

；题图丙中选活塞为研究对象，受力分析如图(c)所示，pCS下sinα＝p0S上＋FN＋mg，FN＝Mg，S下sinα＝S上，S上＝S，由以上可得pC＝p0＋

.例5

若已知大气压强为p0，液体密度均为ρ，重力加速度为g，图中各装置均处于静止状态，求各装置中被封闭气体的压强.答案甲：p0－ρgh

乙：p0－ρgh

丙：p0－

ρgh

丁：p0＋ρgh1

戊：pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)

pb＝p0＋ρg(h2－h1)题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件有p甲S＋ρghS＝p0S所以p甲＝p0－ρgh题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有p乙S＋ρghS＝p0Sp乙＝p0－ρgh题图丙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有p丙S＋ρghsin60°·S＝p0S题图丁中，以A液面为研究对象，由平衡条件有p丁S＝p0S＋ρgh1S所以p丁＝p0＋ρgh1题图戊中，从开口端开始计算，右端大气压强为p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg(h2－h1)，故a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3).考点三气体实验定律及应用1.气体实验定律梳理必备知识

玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成_____一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成_____一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成_____表达式p1V1＝______拓展：Δp＝拓展：ΔV＝反比正比正比p2V2微观解释一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能

.体积减小时，分子的数密度

，气体的压强______一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度__________，温度升高时，分子的平均动能

，气体的压强_____一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能

.只有气体的体积同时增大，使分子的数密度

，才能保持压强不变图像

不变增大保持不变增大增大增大减小增大2.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何

下都遵从气体实验定律的气体.①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体.②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由

决定.压强温度1.压强极大的实际气体不遵从气体实验定律.(

)2.一定质量的理想气体，当温度升高时，压强一定增大.(

)3.一定质量的理想气体，温度升高，气体的内能一定增大.(

)√×√1.解题基本思路提升关键能力2.分析气体状态变化的问题要抓住三点(1)弄清一个物理过程分为哪几个阶段.(2)找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的.(3)明确哪个阶段应遵循什么实验定律.例6

(2023·河南安阳市模拟)上端开口、横截面积为S且导热性能良好的汽缸放置在水平面上，大气压强为p0.汽缸内有一卡子，横截面积为S的轻质活塞上面放置一个质量为m的重物，活塞下面密封一定质量的理想气体.当气体温度为T1时，活塞静止，此位置活塞与卡子距离为活塞与汽缸底部距离的

.现缓慢降低汽缸温度，活塞被卡子托住后，继续降温，直到缸内气体压强为

p0.已知重力加速度为g，活塞厚度、汽缸壁厚度及活塞与汽缸壁之间的摩擦均不计.求：(1)活塞刚接触卡子瞬间，缸内气体的温度；活塞被卡子托住前，气体经历等压变化，设活塞刚刚接触卡子时气体的温度为T2，式中V1＝SL1，V2＝SL2(2)缸内气体压强为

p0时气体的温度.活塞被卡子托住后，再降低温度，气体经历等容变化，例7

如图所示，一粗细均匀的“山”形管竖直放置，A管上端封闭一定质量的理想气体，B管上端与大气相通，C管内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接触.A管上端的理想气体柱长度L＝10cm，温度t1＝27℃；B管水银面比A管中高出h＝4cm.已知大气压强p0＝76cmHg.为了使A、B管中的水银面等高，可以用以下两种方法：(1)固定C管中的活塞，改变A管中气体的温度，使A、B管中的水银面等高，求此时A管中气体的热力学温度T2；答案228K设“山”形管的横截面积为S，对A管上端气体，初态有p1＝76cmHg＋4cmHg＝80cmHg，T1＝300K末态有p2＝76cmHg气柱长度为L1＝L＝10cm，L2＝8cm(2)在温度不变的条件下，向上抽动活塞，使A、B管中的水银面等高，求活塞上移的距离ΔL.(结果保留一位小数)答案5.1cm由于T不变，对A管上端气体根据玻意耳定律可得p1V1＝p3V3，p3＝p0，即有p1L1S＝p0L3S解得L3≈10.53cm所以C管中水银长度的增加量为ΔL＝4cm＋0.53cm＋0.53cm≈5.1cm即活塞上移的距离为5.1cm.

考点四气体状态变化的图像问题类别特点(其中C为常量)举例p－VpV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远

p－p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高

p－Tp＝

T，斜率k＝

，即斜率越大，体积越小

V－TV＝

T，斜率k＝

，即斜率越大，压强越小

1.四种图像的比较2.处理气体状态变化的图像问题的技巧(1)首先应明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个状态，它对应着三个状态量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程.看此过程属于等温、等容还是等压变化，然后用相应规律求解.(2)在V－T图像(或p－T图像)中，比较两个状态的压强(或体积)时，可比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大.例8

一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－

图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与

轴垂直.气体在此状态变化过程中A.a→b过程，压强减小，温度不变，体积增大B.b→c过程，压强增大，温度降低，体积减小C.c→d过程，压强不变，温度升高，体积减小D.d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变√由题图可知，a→b过程，气体发生等温变化，气体压强减小，体积增大，故A正确；例9

(2021·全国甲卷·33(1))如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积－温度(V－t)图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0＝－273.15℃；a为直线Ⅰ上的一点.由图可知，气体在状态a和b的压强之比

＝____；气体在状态b和c的压强之比

＝_____.1由体积－温度(V－t)图像可知，直线Ⅰ为等压线，t＝0℃时，当气体体积为V1时，设其压强为p1，当气体体积为V2时，设其压强为p2，温度相等，由玻意耳定律有p1V1＝p2V2由于直线Ⅰ和Ⅱ为两条等压线，则有p1＝pb，p2＝pc五课时精练1.(2023·山西省榆次一中模拟)中国最早的农学论文《吕氏春秋·任地》论述到：“人耨必以旱，使地肥而土缓”.农谚“锄板底下有水”、“锄头自有三寸泽”，这都是对松土保墒功能的生动总结.关于农业生产中的松土保墒环节蕴含的科学原理，下列说法正确的是A.松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，保存水分B.松土是为了让土壤里的毛细管变得更细，保护土壤里的水分C.松土保墒利用了浸润液体在细管中下降，不浸润液体在细管中上升的科学

原理D.松土除了保墒、刈草外，还可促进蒸发、降低地温，“多锄地发暖”这句

农谚没有科学道理1234567891011基础落实练√松土是把地面的土壤锄松，目的是破坏这些土壤里的毛细管，防止发生浸润现象，可有效减少水分蒸发，保存水分，A正确，B错误；水对土壤是浸润液体，松土保墒是利用了浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降的原理，C错误；松土除了保墒、刈草外，还减少土壤下水分蒸发，提高地温，D错误.12345678910112.下列说法中正确的是A.液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球状，这是因为液体

内分子间有相互吸引力C.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，

这是因为油脂使水的表面张力增大D.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃

板拉开，这是由于水膜具有表面张力√12345678910111234567891011液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变，A正确；在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是表面张力原因，B错误；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而在干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，C错误；玻璃板很难被拉开是由于分子引力和大气压的作用，D错误.3.(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体，下列关于玻璃的说法正确的是A.没有固定的熔点B.天然具有规则的几何形状C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列√1234567891011√1234567891011玻璃是非晶体，根据非晶体的特点可知，非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)在空间上不呈周期性排列的固体，它没有一定规则的外形，它的物理性质在各个方向上都是相同的，叫各向同性，它没有固定的熔点，故A、C正确，B、D错误.4.(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是A.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定B.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C.若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加D.若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变1234567891011√√1234567891011气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，故A正确；单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故B错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误.5.(2023·福建省名校联盟测试)负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的概率，病房中气压小于外界环境的大气压.若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是A.负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能B.负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运

动速率C.负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的

个数D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力√12345678910111234567891011因为负压病房的温度和外界温度相同，而温度是分子平均动能的标志，则负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，负压病房内每个气体分子的运动速率不一定都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，A、B错误；负压病房内的压强较小，温度与外界相同，则分子的数密度较小，即负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，C正确；负压病房内的压强较小，根据F＝pS可知，相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，D错误.6.一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在A.ab过程中不断减小

B.bc过程中保持不变C.cd过程中不断增大

D.da过程中保持不变√12345678910111234567891011因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va＝Ve，因为Vd<Ve，所以Vd<Va，所以da过程中气体体积发生变化，D错误.7.(2023·江苏省如皋中学高三模拟)如图所示，两个内壁光滑的导热汽缸通过一个质量不能忽略的“工”字形活塞封闭了A、B两部分理想气体.下面汽缸的横截面积大于上面汽缸的横截面积，现使环境温度降低10℃，外界大气压保持不变，下列说法正确的是A.活塞下降

B.活塞上升C.活塞静止不动 D.不能确定√1234567891011能力综合练1234567891011初态时，对“工”字形活塞整体受力分析，有pASA＋M工g＋p0SB＝pBSB＋p0SA，对上面汽缸受力分析，有pASA＝p0SA＋M上缸g，末态时，对“工”字形活塞整体受力分析，有pA′SA＋M工g＋p0SB＝pB′SB＋p0SA，对上面汽缸受力分析，有pA′SA＝p0SA＋M上缸g，联立方程解得pA′＝pA，pB′＝pB，对A、B两部分气体，1234567891011因温度降低，pA′＝pA，pB′＝pB，则VA′＜VA、VB′＜VB，则活塞下降，上面汽缸下降，才能使A、B气体体积均变小，故选A.12345678910118.(2022·重庆卷·15(2))某同学探究一封闭汽缸内理想气体的状态变化特性，得到压强p随温度t的变化如图所示.已知图线Ⅰ描述的是体积为V1的等容过程，当温度为t1时气体的压强为p1；图线Ⅱ描述的是压强为p2的等压过程.取0℃为273K，求：(1)等容过程中，温度为0℃时气体的压强；1234567891011在等容过程中，设0℃时气体压强为p0，1234567891011(2)等压过程中，温度为0℃时气体的体积.当压强为p2，温度为0℃时，设此时体积为V2，9.(2021·广东卷·15(2))为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为1.0×105Pa，护士把注射器内横截面积为0.3cm2、长度为0.4cm、压强为1.0×105Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强.1234567891011答案

1.3×105Pa1234567891011以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为V1，有V1＝0.9mL－0.5mL＝0.4mL＝0.4cm3注射器内气体体积为V2，有V2＝0.3×0.4cm3＝0.12cm3根据玻意耳定律有p0(V1＋V2)＝p1V1代入数据解得p1＝1.3×105Pa.123456789101110.(2021·全国乙卷·33(2))如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通.A、B两管的长度分别为l1＝13.5cm，l2＝32cm.将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差h＝5cm.已知外界大气压为p0＝75cmHg.求A、B两管内水银柱的高度差.答案1cm1234567891011设A、B两管的横截面积分别为S1、S2，注入水银后如图所示，A、B气柱分别减少了h1和h2，压强分别为p1和p2则有：p0l1S1＝p1(l1－h1)S1p0l2S2＝p2(l2－h2)S2压强：p2＝p0＋ρghp1＝p2＋ρg(h2－h1)代入数据解得Δh＝h2－h1＝1cm.11.(2023·广东深圳市调研)“手掌提杯”实验可反映大气压的存在.先将热水加入不计壁厚的玻璃杯中，杯子升温后将水倒掉，再迅速用手盖住杯口，待杯中密封气体缓慢冷却至室温，手掌竖直向上提起，杯子跟着手掌被提起而不脱落(杯内气体各处温度相等).1234567891011素养提升练(1)杯口横截面积为S，手掌刚盖上时，杯内气体温度为T1，冷却后温度为T2，大气压强为p0，忽略杯内气体体积变化，则能提起的杯子最大重力G为多少？1234567891011由杯子受力平衡可知杯子重力最大值为(2)若杯口横截面积S＝40cm2，p0＝1.00×105Pa，冷却后杯内气体温度为17℃，杯内气体体积减为原来的

，将杯子固定，需要用F＝25N竖直向上的力才能将手掌和杯子分开(不计拉开过程中杯内气体体积变化的影响)，则刚封闭时杯内气体温度约为多少摄氏度？1234567891011答案47℃1234567891011根据手受力平衡可知降温后杯内气体压强为解得T0＝320K，则t0＝47℃.DISHIWUZHANG第十五章热学第3讲目标要求1.理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式，并能用热力学第一定律解决相关问题.2.理解热力学第二定律，知道热现象的方向性.3.知道第一类永动机和第二类永动机不可能制成.热力学定律与能量守恒定律

内容索引考点一热力学第一定律能量守恒定律考点二热力学第二定律考点三热力学第一定律与图像的综合应用课时精练考点四热力学第一定律与气体实验定律的综合应用考点一热力学第一定律能量守恒定律1.改变物体内能的两种方式(1)

；(2)传热.2.热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的

与外界对它所做的功的和.(2)表达式：ΔU＝

.梳理必备知识做功热量Q＋W(3)表达式中的正、负号法则：物理量＋－W

对

做功

对

做功Q物体

热量物体

热量ΔU内能_____内能_____外界物体物体外界吸收放出增加减少3.能量守恒定律(1)内容能量既不会凭空

，也不会凭空消失，它只能从一种形式

为其他形式，或者从一个物体

到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量

.(2)条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的.(例如：机械能守恒)(3)第一类永动机是不可能制成的，它违背了

.产生转化转移保持不变能量守恒定律1.做功和传热改变物体内能的实质是相同的.(

)2.绝热过程中，外界压缩气体做功20J，气体的内能一定减少20J.(

)3.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变.(

)××√1.热力学第一定律的理解(1)内能的变化常用热力学第一定律进行分析.(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正.(3)与外界绝热，则不发生传热，此时Q＝0.(4)如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化.提升关键能力2.三种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体内能的增加(减少)；(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加(减少)；(3)若在过程的初、末状态，物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体放出(吸收)的热量.例1

一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少1.3×105J，则此过程A.气体从外界吸收热量2.0×105JB.气体向外界放出热量2.0×105JC.气体从外界吸收热量6.0×104JD.气体向外界放出热量6.0×104J√由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104J＝－2.0×105J，即气体向外界放出热量2.0×105J，B正确.例2

(多选)(2021·湖南卷·15(1)改编)如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞(截面积分别为S1和S2)封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦.在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降h高度到B位置时，活塞上细沙的总质量为m.在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变.整个过程环境温度和大气压强p0保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g.下列说法正确的是A.整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变B.整个过程，理想气体的内能增大C.整个过程，理想气体向外界释放的热量小于

(p0S1h＋mgh)D.左端活塞到达B位置时，外力F等于√√√根据汽缸导热且环境温度没有变，可知汽缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，A正确，B错误；由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功：Q＝W<p0S1h＋mgh，C正确；考点二热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能

从低温物体传到高温物体.(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.或表述为“

永动机是不可能制成的”.2.热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的

增大的方向进行.3.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律.梳理必备知识自发地第二类无序度1.可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功.(

)2.热机中，燃气的内能可以全部变成机械能而不引起其他变化.(

)3.热量不可能从低温物体传给高温物体.(

)×√×1.热力学第二定律的含义(1)“自发地”指明了传热等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助.(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等.在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能.提升关键能力2.热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.3.两类永动机的比较

第一类永动机第二类永动机设计要求不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器不可能制成的原因违背能量守恒定律不违背能量守恒定律，违背热力学第二定律例3

(多选)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.自发的热传导是不可逆的C.可以通过给物体加热而使它运动起来，但不产生其他影响D.气体向真空膨胀具有方向性√√有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体，仍遵循热力学第二定律，A错误；由热力学第二定律可知，自发的热传导是不可逆的，B正确；不可能通过给物体加热而使它运动起来但不产生其他影响，这违背了热力学第二定律，C错误；气体可自发地向真空容器膨胀，具有方向性，D正确.考点三热力学第一定律与图像的综合应用1.气体的状态变化可由图像直接判断或结合理想气体状态方程

＝C分析.2.气体的做功情况、内能变化及吸、放热关系可由热力学第一定律分析.(1)由体积变化分析气体做功的情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功.(2)由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小.(3)由热力学第一定律ΔU＝W＋Q判断气体是吸热还是放热.(4)在p－V图像中，图像与横轴所围面积表示气体对外界或外界对气体整个过程中所做的功.例4

(2022·湖北卷·3)一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p－V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点.下列说法正确的是A.a→b是等温过程B.a→b过程中气体吸热C.a→c过程中状态b的温度最低D.a→c过程中外界对气体做正功√根据理想气体的状态方程

＝C，可知，p－V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，则a→c过程的温度先升高后降低，且状态b的温度最高，C错误；a→c过程气体体积增大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，D错误.根据理想气体的状态方程

＝C，可知a→b气体温度升高，内能增加，即ΔU>0，且体积增大，气体对外界做功，即W<