2019年高考物理总复习 选考3-3 第3课时 热力学定律与能量守恒课时训练 教科版

第3课时热力学定律与能量守恒

1.(多选)下面关于熵的说法中正确的是( ABD )

A.熵是系统内分子运动无序性的量度

B.在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的

C.热力学第二定律也叫做熵减小原理

D.熵值越大代表越无序

E.一个宏观状态所对应的微观态越多,越无序,熵越小

解析:一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,这就是热力学第二定律的微观意义,系统的热力学过程就是大量分子向无序程度大的状态变化的过程.自然过程的方向性可以表述为:在任何自然过程中,一个孤立系统的熵值不会减小,因此热力学第二定律又称为熵增加原理.故A,B,D正确,C,E错误.

2.(2018·内蒙古包头模拟)已知理想气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能( B )

A.先增大后减小

B.先减小后增大

C.单调变化

D.保持不变

解析:题图中虚线是等温线,由理想气体状态方程=C知,在p一定时V∝T,所以汽缸内气体

由状态1到状态2时温度先降低后升高,即理想气体的内能先降低后升高,选项B正确.

3.(2018·河北保定模拟)如图,内壁光滑、导热良好的汽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,下列对缸内气体说法正确的是( B )

A.内能减少

B.对外做功

C.压强增大

D.分子间的引力和斥力都增大

解析:因汽缸导热良好,故环境温度升高时封闭气体温度亦升高,而一定质量的理想气体内能只与温度有关,故封闭气体内能增大,选项A错误;因汽缸内壁光滑,由活塞受力平衡有

p0S+mg=pS,即缸内气体的压强p=p0+不变,选项C错误;由盖吕萨克定律=恒量,可知气体

体积膨胀,对外做功,选项B正确;理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力,选项D错误.

4.(2018·河北廊坊模拟)(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是( ACE )

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:为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,选项A正确;对某物体做功,不一定会使该物体的内能增加,选项B错误;可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,但会产生其他影响,选项C正确;可以使热量从低温物体传向高温物体,选项D错误;功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,选项E正确.

·吉林长春模拟)(多选)如图所示,绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略.现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a,b各自达到新的平衡( BC )

A.a的体积增大了,压强变小了

B.b的温度升高了

C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更剧烈

D.a增加的内能小于b增加的内能

解析:a气体吸收热量,体积增大,使隔板K压缩b气体,由热力学第一定律可知,b气体内能增加,即温度升高,选项B正确;对a,b两部分气体来说,加热前p,V,T皆相等,加热

后,p a=p b,V a>V b,由=C可知压强增大,T a>T b,选项C正确,A,D错误.

6.(2017·广东汕头一模)(多选)如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,在这一过程中,下列表述正确的是( AD )

A.气体从外界吸收热量

B.气体分子的平均动能减小

C.外界对气体做正功

D.气体分子撞击器壁的作用力增大

解析:a→b气体体积增大,对外做功,W<0,选项C错误;pV增大,温度升高,分子平均动能增大,分子撞击器壁的作用力增大,选项B错误,D正确;根据ΔU=W+Q,Q>0,气体吸热,选项A正确.

7.(2018·湖南邵阳模拟)(多选)下列说法正确的是( ACE )

A.饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关

B.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小

C.在任何一个自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小

D.单位体积内气体分子数增加,气体的压强一定增大

E.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热

解析:饱和汽压与液体的种类和温度有关,随温度升高而增大,选项A正确;气体分子热运动

的平均动能减少,即气体温度降低,根据公式=C,压强不一定减小,选项B错误;自然界的宏

观热过程都具有方向性,在任何一个自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,选项C正确;

单位体积内气体分子数增加,根据=C,p不一定增加,选项D错误;对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,根据=C,温度升高,故内能增加,由于对外做功,根据ΔU=W+Q,

气体一定吸收热量,选项E正确.

8.(多选)对一定质量的理想气体,下列现象可能发生的有( BCE )

A.外界对气体做功,气体的温度升高,气体的压强降低

B.气体从外界吸热,气体的温度降低,气体的压强降低

C.气体对外界做功,气体的温度升高,气体的压强不变

D.气体对外界放热,气体的温度不变,气体的压强不变

E.气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,气体分子的平均动能减小

解析:外界对气体做功,说明气体体积减小,气体的温度升高,根据理想气体状态方程=C,

则压强p一定增大,选项A错误;气体从外界吸热,温度降低,根据热力学第一定律气体一定对外界做了功,即体积增大,根据理想气体状态方程,V增大,T降低,则p一定降低,选项B正确;气体对外界做功,气体的温度升高,根据理想气体状态方程,V增大,T升高,则p可能不变,选项C正确;气体对外界放热,气体的温度不变,根据热力学第一定律,外界对气体做了功,即体积减小,根据理想气体状态方程,V减小,T不变,压强必然增大,选项D错误;绝热膨胀,Q=0,对外做功W<0,内能必然减少,不考虑气体的分子势能,分子平均动能一定减小,选项E正确.

9.(2018·辽宁丹东模拟)(多选)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( BCE )

A.保持气体的压强不变,改变其温度,可以实现其内能不变

B.若气体的温度逐渐升高,则其压强可以保持不变

C.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关

D.当气体体积逐渐增大时,气体的内能一定减小

E.一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等

解析:因为一定质量的理想气体的内能仅决定于温度,所以选项A错误;一定质量的理想气体可以经历等压膨胀的过程,选项B正确;因为做功和热传递都是指过程,选项C正确;气体体积增大的过程中,温度可能不变,可能升高,也可能降低,选项D错误;在一定温度和压强下,一定质量的物质,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等,选项E正确.

·河北唐山模拟)(多选)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A 的体积为V0,温度为T0,O,A,D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常量为N A.由状态A变到状态D 过程中( ABE )

A.气体从外界吸收热量,内能增加

B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少

C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大