第三章　热力学定律　章末素养提升 课件

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DISANZHANG第三章章末素养提升再现素养知识内能内能热量功Q＋W自发单一热库热力学第二定律产生消失转化转移保持不变能量守恒定律　对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是A.一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收80 J的热量，则　它的内能增大20 JB.物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一　定减少C.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在传热中，热量能从高温　物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体D.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第　二定律√提能综合训练根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100 J＋80 J＝－20 J，它的内能减小20 J，故A错误；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，故B错误；通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，故C错误；能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故D正确。　我国建成后的“天宫”空间站，是“天和核心舱”、“问天实验舱”和“梦天实验舱”的三舱组合体，三舱皆有“气闸舱”；航天员出站时，要途经“气闸舱”“减压”后才能出站；从太空返回空间站时要途经“气闸舱”“升压”后才能进站。“气闸舱”的原理如图所示，相通的两容器A、B之间装有阀门K，A内充满气体，B内为真空；打开阀门K后，A内的气体进入B中，达到平衡后，再关闭阀门K；B即为“气闸舱”。若整个系统跟外界没有热交换，气体为理想气体，则A.容器A内的气体进入容器B的过程中，气体膨胀，　对外做了功B.容器A内的气体进入容器B的过程中，气体膨胀，　温度降低C.容器A内的气体进入容器B的过程中，气体分子势能减少D.即使阀门K一直处于打开状态，容器B中气体也不可能自发地全部退回到容器A中√当阀门K被打开时，容器A中的气体进入容器B中，由于容器B中为真空，所以气体体积膨胀，对外不做功，又因为系统与外界无热交换，所以气体内能不变，气体为理想气体，分子势能不变，则气体的温度也不变，故A、B、C错误；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界作用时，容器B中气体不能自发地全部退回到容器A中，故D正确。　(2022·徐州市高二月考)一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad、bc的延长线均过原点O。下列表述不正确的是A.在过程d→a中气体从外界吸收热量B.在过程d→a中在单位时间单位面积上碰撞容 器壁的气体分子数减少C.在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功D.经历a→b→c→d→a一次循环，气体从外界吸收热量√d→a体积增大，气体对外做功，又因为温度升高，内能变大，所以气体从外界吸收热量，故A正确，不符合题意；由于压强不变，体积变大，故相同时间内碰撞容器壁的气体分子数变少，故B正确，不符合题意；从图像上可以看出从b→c和从d→a过程中温度变化是相等的，结合公式 ＝C可知这两个过程中pV＝CT也是相等的，即在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功，故C正确，不符合题意；由题图可知一个循环内外界对气体做功，而内能不变，所以气体要放热，故D错误，符合题意。　(2021·江苏卷)如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦力大小为Ff，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中：(1)内能的增加量ΔU；答案　Q－(p0S＋Ff)L　活塞移动时受力平衡p1S＝p0S＋Ff，气体对外界做功W＝－p1SL，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W解得ΔU＝Q－(p0S＋Ff)L(2)最终温度T。且V2＝2V1，　(2022·南通市高二期中)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。(1)求该气体在状态B、C时的温度(用摄氏温度表示)；答案　－73 ℃　27 ℃(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？热量值为多少？答案　放热　200 J该气体从状态A到状态C的过程中体积减小，外界对气体做功，而气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可知气体放热。由ΔU＝Q＋W，结合p－V图像与横轴围成的面积表示外界对气体做的功，可得W＝pΔV＝2×105×(3－2)×10－3 J＝200 J，所以Q＝－200 J，即气体放出的热量值为200 J。BENKEJIESHU本课结束