高考物理易錯點(diǎn)32 熱力學(xué)定律和能量守恒（原卷版）

易錯點(diǎn)32熱力學(xué)定律和能量守恒易錯總結(jié)一、熱力學(xué)第一定律1．改變內(nèi)能的兩種方式：做功與傳熱．兩者對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等價的．2．熱力學(xué)第一定律：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和．3．熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式：ΔU＝Q＋W.4．熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用：(1)W的正負(fù)：外界對系統(tǒng)做功時，W取正值；系統(tǒng)對外界做功時，W取負(fù)值．(均選填“正”或“負(fù)”)(2)Q的正負(fù)：外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q取正值；系統(tǒng)向外界傳遞的熱量Q取負(fù)值．(均選填“正”或“負(fù)”)二、能量守恒定律1．探索能量守恒的足跡2．能量守恒定律能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變．3．永動機(jī)不可能制成(1)第一類永動機(jī)：不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機(jī)器．(2)第一類永動機(jī)由于違背了能量守恒定律，所以不可能制成．一、熱力學(xué)第二定律1．定義：在物理學(xué)中，反映宏觀自然過程的方向性的定律．2．熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．闡述的是傳熱的方向性．3．熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：(1)熱機(jī)①熱機(jī)工作的兩個階段：第一個階段是燃燒燃料，把燃料中的化學(xué)能變成工作物質(zhì)的內(nèi)能；第二個階段是工作物質(zhì)對外做功，把自己的內(nèi)能變成機(jī)械能．②熱機(jī)用于做功的熱量一定小于它從高溫?zé)釒煳盏臒崃?，即W<Q.(2)熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．(該表述闡述了機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性)．4．熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述和開爾文表述是等價的．(選填“等價”或“不等價”)三、熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的比較1．兩定律的比較熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律區(qū)別是能量守恒定律在熱力學(xué)中的表現(xiàn)，否定了創(chuàng)造能量和消滅能量的可能性，從而否定了第一類永動機(jī)是關(guān)于在有限空間和時間內(nèi)，一切和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程、化學(xué)過程具有不可逆性的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從而否定了第二類永動機(jī)聯(lián)系兩定律分別從不同角度揭示了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程所遵循的規(guī)律，二者既相互獨(dú)立，又相互補(bǔ)充，都是熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)2.兩類永動機(jī)的比較第一類永動機(jī)第二類永動機(jī)設(shè)計(jì)要求不消耗任何能量，可以不斷做功(或只給予很少的能量啟動后，可以永遠(yuǎn)運(yùn)動下去)將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化(或只有一個熱庫，實(shí)現(xiàn)內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化)不可能制成的原因違背了能量守恒定律違背了熱力學(xué)第二定律【易錯跟蹤訓(xùn)練】易錯類型：對物理概念理解不透徹1．（2021·重慶高三月考）關(guān)于內(nèi)能，下列說法中正確的是（）A．兩物體質(zhì)量和溫度都相同，則內(nèi)能也相同B．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，熱不可以全部轉(zhuǎn)化為功D．熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的過程是不可逆的2．（2021·全國高三專題練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始經(jīng)過一系列改變后又回到開始狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做功，W2表示氣體對外界做功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則整個過程一定有（）A．Q1-Q2=W2-W1 B．Q1=Q2 C．W2=W1 D．Q1>Q23．（2021·全國高三專題練習(xí)）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是（）A．根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可能達(dá)到100%B．做功和傳熱都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的C．溫度是描述熱運(yùn)動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體4．（2021·江蘇省如皋中學(xué)高三開學(xué)考試）熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是（）A．能量耗散現(xiàn)象是指能量在周圍環(huán)境中消失了B．能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C．能量耗散過程中能量仍守恒D．使用清潔的能源可以減少能量耗散5．（2021·全國）如圖所示為沖擊擺實(shí)驗(yàn)裝置，一飛行子彈射入沙箱后與沙箱合為一體，共同擺起一定高度，則下面有關(guān)能的轉(zhuǎn)化的說法中正確的是（）A．子彈的動能轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的內(nèi)能B．子彈的動能轉(zhuǎn)變成了沙箱和子彈的勢能C．子彈的動能轉(zhuǎn)變成了沙箱和子彈的動能D．子彈的動能一部分轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的機(jī)械能6．（2021·全國高三課時練習(xí)）如圖所示，氣缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板（固定），封閉著兩部分氣體和，活塞處于靜止平衡狀態(tài)?，F(xiàn)通過電熱絲對氣體加熱一段時間，后來活塞達(dá)到新的平衡，不計(jì)氣體分子勢能，不計(jì)活塞與氣缸壁間的摩擦，大氣壓強(qiáng)保持不變，則下列判斷正確的是（）A．氣體吸熱，但對外做功，內(nèi)能不變B．氣體吸熱，對外做功，內(nèi)能不變C．氣體和氣體內(nèi)每個分子的動能都增大D．氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)減少7．（2021·古浪縣第五中學(xué)高三）關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列表述正確的是（）A．不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體B．不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功C．一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行D．在任何的自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵一定增加8．（2021·陜西西北大學(xué)附中高三開學(xué)考試）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的p-T變化過程如圖所示，下列說法正確的是（）A．從A到B氣體體積變大，氣體放出熱量B．從B到C氣體體積變小，氣體放出熱量C．從C到D氣體分子密集程度變小，氣體放出熱量D．從D到A氣體分子密集程度變大，氣體放出熱量9．（2021·全國高三專題練習(xí)）地球上有很多的海水，它的總質(zhì)量約為1.4×1018噸，如果這些海水的溫度降低0.1℃，將要放出5.8×1023焦耳的熱量，有人曾設(shè)想將海水放出的熱量完全變成機(jī)械能來解決能源危機(jī)，但這種機(jī)器是不能制成的，其原因是（）A．內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能不滿足熱力學(xué)第一定律C．只從單一熱庫吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器不滿足熱力學(xué)第二定律D．上述三種原因都不正確10．（2021·河西·天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)高三）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷狀態(tài)變化，其圖線如圖所示，變化順序?yàn)?，圖中段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，線段與p軸垂直，線段與軸垂直，則（）A．，壓強(qiáng)不變、外界對氣體做功、氣體放出熱量B．，壓強(qiáng)減小、外界對氣體做功、氣體吸收熱暈C．，壓強(qiáng)減小、外界對氣體做功、氣體吸收熱量D．，壓強(qiáng)增大、氣體對外界做功、同時放出熱量11．（2021·江蘇淮安·高三）如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)（）A．可通過等容變化實(shí)現(xiàn)B．不可能經(jīng)過體積減小的過程C．氣體一定從外界吸熱D．外界一定對氣體做正功12．（2021·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高三月考）對于一定質(zhì)量的某種理想氣體，N表示單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子次數(shù)，則（）A．當(dāng)體積減小時，溫度一定升高B．當(dāng)溫度降低時，一定向外界放熱C．氣體壓強(qiáng)是由氣體分子之間的斥力引起的D．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時，N必定變化13．（2021·江蘇泰州中學(xué)高三）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體先由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，再由狀態(tài)b變化到狀態(tài)a，這樣經(jīng)過一系列中間過程又回到原來狀態(tài)的過程稱為循環(huán)過程，在整個循環(huán)過程中，下列關(guān)于一定質(zhì)量理想氣體的說法中正確的是（）A．內(nèi)能變化為零B．整個循環(huán)過程中，外界對理想氣體做的功等于理想氣體對外做的功C．整個循環(huán)過程中，理想氣體吸收的熱量等于放出的熱量D．在一次循環(huán)過程中吸收的熱量小于放出的熱量14．（2021·天津耀華中學(xué)高三）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖像如圖所示，已知?dú)怏w處于狀態(tài)A時的溫度為300K，則下列判斷正確的是（）A．氣體處于狀態(tài)B時的溫度為600KB．狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同C．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能一直增大D．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體放熱15．（2021·山東濟(jì)南·）泉城濟(jì)南，以泉聞名。小張同學(xué)在濟(jì)南七十二名泉之一的珍珠泉游覽時，發(fā)現(xiàn)清澈幽深的泉池底部，不斷有氣泡生成，上升至水面破裂。氣泡在泉水中上升過程中，以下判斷正確的是（）A．氣泡對泉水做正功，氣泡吸收熱量B．氣泡對泉水做正功，氣泡放出熱量C．泉水對氣泡做正功，氣泡吸收熱量D．泉水對氣泡做正