高三物理復(fù)習(xí)第十一章熱學(xué)3熱力學(xué)定律與能量守恒定律省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)

1/27基礎(chǔ)自主梳理2/27基礎(chǔ)自主梳理3/27基礎(chǔ)自主梳理4/27基礎(chǔ)自主梳理5/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破關(guān)鍵點(diǎn)一6/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破7/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破例1(·啟東中學(xué)三模)如圖所表示,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中,A→B和C→D為等溫過(guò)程,B→C和D→A為絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換).這就是著名“卡諾循環(huán)”.(1)該循環(huán)過(guò)程中,以下說(shuō)法正確是.A.A→B過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功B.B→C過(guò)程中,氣體分子平均動(dòng)能增大C.C→D過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁分子數(shù)增多D.D→A過(guò)程中,氣體分子速率分布曲線不發(fā)生改變8/27(2)該循環(huán)過(guò)程中,內(nèi)能減小過(guò)程是(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若氣體在A→B過(guò)程中吸收63kJ熱量,在C→D過(guò)程中放出38kJ熱量,則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做功為kJ.思維導(dǎo)引:①在p\|V圖象中，A→B和C→D過(guò)程，發(fā)生等溫改變，B→C和D→A過(guò)程，為絕熱過(guò)程.由各過(guò)程特點(diǎn)及p、V改變判斷做功情況.②經(jīng)過(guò)一個(gè)完整循環(huán)而回到原狀態(tài)時(shí)，內(nèi)能改變總量為多少？9/27解析：(1)A→B過(guò)程中，氣體體積變大，氣體對(duì)外做功，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程可知，B→C為絕熱過(guò)程，氣體體積變大，氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小，溫度降低，所以B→C溫度降低，氣體分子平均動(dòng)能減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C→D過(guò)程中氣體壓強(qiáng)增大，又C→D為等溫過(guò)程，且氣體體積變小，則單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁分子數(shù)增多，C項(xiàng)正確；D→A過(guò)程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高，所以氣體分子速率分布曲線最大值向速率大方向偏移，D項(xiàng)錯(cuò)誤．(2)該循環(huán)過(guò)程中，B→C溫度降低，內(nèi)能降低，因?yàn)橐粋€(gè)循環(huán)中氣體內(nèi)能不變，B→C、D→A是絕熱過(guò)程，氣體與外界無(wú)熱量交換，所以整個(gè)過(guò)程中吸收熱量63kJ－38kJ＝25kJ，依據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體對(duì)外做功為25kJ.答案：(1)C(2)B→C2510/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破11/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破1.(·北京卷)以下說(shuō)法正確是()A.物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B.物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小C.物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加D.物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變解析：依據(jù)熱力學(xué)第一定律知改變物體內(nèi)能兩種方式為做功和熱傳遞，只知做功或熱傳遞而不知另一個(gè)無(wú)法判斷內(nèi)能改變,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)；物體吸熱并對(duì)外做功時(shí)，若吸熱大于對(duì)外做功，則內(nèi)能增加，C項(xiàng)正確；物體放熱并對(duì)外做功內(nèi)能一定減小，D項(xiàng)錯(cuò).答案：C12/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破13/2714/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破15/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破關(guān)鍵點(diǎn)二16/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破17/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破18/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破19/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破4.(·江蘇模塊驗(yàn)收測(cè)試)如圖所表示為電冰箱工作原理示意圖.壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外管道中不停循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外.(1)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確是BCA.熱量能夠自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B.電冰箱制冷系統(tǒng)能夠不停地把冰箱內(nèi)熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸.電冰箱工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D.電冰箱工作原理違反熱力學(xué)第一定律20/27(2)電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收熱量與釋放到外界熱量相比，有怎樣關(guān)系?解析：對(duì)封閉氣體，由題圖可知a→b過(guò)程，氣體體積V不變，沒(méi)有做功，而溫度T升高，則為吸熱過(guò)程，A項(xiàng)正確．b→c過(guò)程為等溫改變，壓強(qiáng)減小，體積增大，對(duì)外做功，則為吸熱過(guò)程，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c→a過(guò)程為等壓改變，溫度T降低，內(nèi)能降低，體積V減小，外界對(duì)對(duì)氣體做功，依據(jù)W＋Q＝ΔE，外界對(duì)氣體所做功小于氣體所放熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能標(biāo)志，Ta<Tb＝Tc，故D項(xiàng)正確；同種氣體壓強(qiáng)由氣體分子密度ρ和溫度T決定，由題圖可知Tb＝Tc，pb>pc，顯然E項(xiàng)正確．答案：ADE21/27關(guān)鍵點(diǎn)研析突破22/27速效提升訓(xùn)練23/27速效提升訓(xùn)練2.(·重慶卷)某駕駛員發(fā)覺(jué)中午時(shí)車胎內(nèi)氣壓高于清晨時(shí)，且車胎體積增大.若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么()A.外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B.外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C.胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小D.胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大解析：理想氣體內(nèi)能只與溫度相關(guān)，溫度增加，氣體內(nèi)能增大，氣體體積增加，氣體對(duì)外界做功，故D項(xiàng)正確.失分警示：誤認(rèn)為氣體體積增加，對(duì)外做功而內(nèi)能降低，忽略了中午溫度高于清晨這一條件，而理想氣體內(nèi)能只與溫度相關(guān).答案：D24/27速效提升訓(xùn)練25/27速效提升訓(xùn)練4.(·黃岡中學(xué)三模)一定質(zhì)量理想氣體壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T關(guān)系圖象如圖所表示，AB、BC分別與p軸和T軸平行，氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為p0、體積為V0，在狀態(tài)B時(shí)壓強(qiáng)為2p0，則氣體在狀態(tài)B時(shí)體積為_(kāi)____；氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B改變到狀態(tài)C過(guò)程中，對(duì)外做功為W，內(nèi)能增加了ΔU，則此過(guò)程氣體____(選填“吸收”或“放出”)熱量為_(kāi)______.導(dǎo)學(xué)號(hào)3628017326/27解析：對(duì)AB過(guò)程，溫度不變，由玻意耳