专题讲解热力学定律与能量守恒定律

课时作业37热力学定律与能量守恒定律

时间：45分钟

一、多项选择题

1．下列关于热力学第二定律的说法中正确的是()

A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生

B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能

D．气体向真空的自由膨胀是可逆的

E．热运动的宏观过程有一定的方向性

解析：符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，选项A错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能，选项C正确；气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；热运动的宏观过程有一定的方向性，选项E 正确．

答案：BCE

2．下列对热学相关知识的判断中正确的是()

A．对一定质量的气体加热，其内能一定增大

B．物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大

C．对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大

D．功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程

E．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源

解析：气体内能变化由做功和热传递共同决定，A错误；温度升高，分子的平均动能增大，部分分子速率也会减小，B错误；理想气体压强和体积增大，温度一定增大，内能一定增大，C正确；一切涉及热现象的宏观过程都是不可逆的，D正确；自然界中的能量在数量上是守恒的，但能量在转化过程中，品质逐渐降低，可利用的能量在逐渐减小，故要节约能源，E正确．

答案：CDE

3．关于物体的内能，以下说法中正确的是()

A．物体吸收热量，内能一定增大

B．物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少

C．物体体积改变，内能可能不变

D．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功

E．质量相同的0 ℃的水的内能比0 ℃的冰的内能大

解析：物体吸收热量，若同时对外做功，其内能可能减少，选项A错误；根据热力学第一定律，物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少，选项B正确；物体体积改变，例如理想气体体积改变，只要温度不变，其内能不变，选项C正确；可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但是会引起其他变化，选项D错误；0 ℃的水变成0 ℃的冰需要放出热量，故质量相同的0 ℃的水的内能比0 ℃的

冰的内能大，选项E正确．

答案：BCE

4．夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是()

A．气体的内能减少

B．气体的内能不变

C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低

D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了

E．气体分子的平均动能减小

解析：气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，Q ＝0，对外做功，热力学第一定律的表达式为W＝ΔU，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则A、C、E正确．答案：ACE

5．(2018·河南、河北、山西联考)下列说法正确的是()

A．分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大

B．当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大

C．一定质量的理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量D．一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量E．熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度

解析：分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项A 错误；当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势

能增大，选项B正确；一定质量的理想气体发生等温膨胀，温度不变，内能不变，对外做功，一定从外界吸收热量，选项C正确；一定质量的理想气体发生等压膨胀，对外做功，根据盖—吕萨克定律，等压膨胀，温度一定升高，内能增大，一定吸收热量，选项D错误；熵是系统内分子运动无序性的量度，其大小可以反映物体内分子运动的无序程度，选项E正确．

答案：BCE

6．下列有关热学的说法中正确的是()

A．气体放出热量，其分子的平均动能一定减小

B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大

C．随着科技的进步，物体的温度可以降低到－300 ℃

D．热量可以从低温物体传递到高温物体

E．对物体做功，物体的内能可能减小

解析：由热力学第一定律可知，气体放出热量，其内能不一定减小，温度不一定降低，故分子平均动能不一定减小，选项A错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，选项B正确；根据热力学第三定律可知，绝对零度(－273 ℃)是不可能达到的，所以－300 ℃是不可能达到的，选项C错误；在一定的条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，选项D正确；根据热力学第一定律可知，对物体做功的同时，若物体向外界放出热量，其内能可能减小，选项E正确．

答案：BDE

7．在一个标准大气压下，1 g 水在沸腾时吸收了2 260 J 的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170 J 的功．已知阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，水的摩尔质量M ＝18 g/mol.下列说法中正确的是( )

A ．分子间的平均距离增大

B ．水分子的热运动变得更剧烈了

C ．水分子总势能的变化量为2 090 J

D ．在整个过程中能量是不守恒的

E ．1 g 水所含的分子数为3.3×1022个

解析：液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A 正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B 错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，可得水的内能的变化量ΔU ＝2 260 J －170 J ＝2 090 J ，即水的内能增大2 090 J ，则水分子的总势能增大了2 090 J ，选项C 正确；在整个过程中能量是守

恒的，选项D 错误；1 g 水所含的分子数为n ＝m M N A ＝118

×6.0×1023＝3.3×1022(个)，选项E 正确．

答案：ACE

8．(2017·新课标全国卷Ⅱ)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部