选修热学热力学定律与能量守恒【《物理复习方略》一轮复习沪科】剖析.ppt

【题组通关方案】 【典题3】(多选)(2013·大纲版全国卷)根据热力学定律,下列说法中正确的是(　　) A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递 B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成“能源危机” 【典题解析】选A、B。热量可以从低温物体向高温物体传递,但要引起其他变化,如电冰箱要消耗电能,A对;由于电能转化为内能,故从室内吸收的热量少于向室外放出的热量,B对;单一热源的热机违反了热力学第二定律,C错;对能源的过度消耗使自然界的“能源”不断减少,形成“能源危机”,并不是“能量”不断减少,D错。 【典题4】(2014·青岛模拟)如图中汽 缸内盛有一定量的理想气体,汽缸壁是 导热的,缸外环境保持恒温,活塞与汽缸 壁的接触是光滑的,但不漏气。现将活 塞杆与外界连接使其缓慢向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是(　　) A.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律 B.气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二定律 C.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律 D.A、B、C三种说法都不对 【典题解析】选C。由于这个过程缓慢进行,所以可看成温度不变,即气体内能不变。因此气体吸收的热量和气体对外做的功相等,也就是从单一热源吸热,全部用来对外做功;但又为什么没有违反热力学第二定律呢?实际上这个过程是不能自发进行的,即气体是无法吸了热再推动活塞缓慢向右移动;它必须靠外力使杆向右移动,才能使气体膨胀,从而内能减少,温度下降,然后再从外界吸热。也就是说,在这个过程中拉杆消耗了能量,即引起了其他的变化。所以正确答案是C。 【加固训练】 1.(多选)(2012·新课标全国卷)关于热力学定律,下列说法正确的是(　　) 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】选A、C、E。做功和热传递都可以改变物体的内能,选项A正确;由热力学第一定律可知,对某物体做功,物体的内能可能增加、不变或减小,故B错;由热力学第二定律可知,通过外界作用可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,可以使热量从低温物体传向高温物体,C对,D错;自然界中一切与热现象有关的过程都是不可逆的,所以E对。 2.如图所示为电冰箱的工作原理示 意图。压缩机工作时,强迫制冷剂 在冰箱内外的管道中不断循环。在 蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的 热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。 (1)下列说法正确的是(　　) A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B.在封闭的房间里打开冰箱一段时间后,房间温度会降低 C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 (2)电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相比,有怎样的关系? 【解析】(1)选C。热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能的转化和守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,故C正确,D错误。由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响或帮助。电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,故A错误。电冰箱工作时消耗电能,房间的总热量会增加,房间温度会升高,故B错误。 (2)由热力学第一定律可知,电冰箱制冷系统从冰箱内吸收了热量,同时消耗了电能,释放到外界的热量比从冰箱内吸收的热量多。 答案：(1)C　(2)见解析 * 第 3 讲 热力学定律与能量守恒 知识点1 热力学第一定律　Ⅰ? 【思维激活1】一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中,如图所示。不计活塞与汽缸的摩擦,当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中,环境温度保持不变。下列判断正确的是(　　) A.拉力对气体做正功,气体内能增加,吸收热量 B.拉力对气体做正功,气体内能保持不变,放出热量 C.气体对外做功,内能减小,放出热量 D.气体对外做功,内能不变,吸收热量 【解析】选D。活塞缓慢上移的过程中,气体膨胀对活塞做功,而气体温度保持不变,内能不变,由热力学第一定律ΔU=W+Q=0知,Q0,即吸收热量,故只有D正确。 【知识梳理】 1.改变物体内能的两种方式： (1)_____。 (2)热传递。 2.热力学第一定律： (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的 _____与外界对它所做的功的和。 (