2024年新人教版高考物理一轮复习练习题含答案解析 第3节　热力学定律与能量守恒定律.pdfVIP

2024年新人教版高考物理一轮复习练习题含答案解析

第3节热力学定律与能量守恒定律

一、热力学第一定律及能量守恒定律

1.改变物体内能的两种方式

(1)做功。(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热量与外界对它所做功

的和。

(2)表达式：ΔU＝Q＋W。

(3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则

物理量

意义

WQΔU

符号

＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加

－物体对外界做功物体放出热量内能减少

3.能量守恒定律

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，

或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

4

【自测1】一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×10J，气

5

体内能减少1.3×10J，则此过程()

5

A.气体从外界吸收热量2.0×10J

5

B.气体向外界放出热量2.0×10J

4

C.气体从外界吸收热量6.0×10J

4

D.气体向外界放出热量6.0×10J

答案B

二、热力学第二定律

1.热力学第二定律

1

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(1)两种表述

克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

或表述为“第二类永动机是不可能制成的。”

(2)用熵的概念表述

在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小(选填“增大”或“减小”)。

(3)微观意义

一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

2.两类永动机

(1)第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器。违背能量守

恒定律，因此不可能实现。

(2)第二类永动机：从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他

变化的机器。违背热力学第二定律，不可能实现。

【自测2】(多选)下列现象中能够发生的是()

A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热

B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能

C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分

离

D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体

答案CD

考点一热力学第一定律与能量守恒定律

1.对热力学第一定律的理解

(1)做功和热传递对改变系统内能具有等效性。

(2)做功过程是系统与外界之间的其他形式能量与内能间的相互转化。

(3)热传递过程是系统与外界之间内能转移的过程。

2.热力学第一定律的三种特殊情况

(1)绝热过程：Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。

(2)不做功的过程：W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。

2

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(3)内能不变的过程：W＋Q＝0，即物体吸收的热量全部用来对外做功，或外界对

物体做的功等于物体放出的热量。

1.(热力学第一定律的理解)(多选)(2020·全国卷Ⅲ)如图1，一开口向上的导热汽缸

内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用

在活塞上，使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞

下降过程中()

图1

A.气体体积逐渐减小，内能增加