2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析 第3讲　热力学定律与能量守恒定律.pdfVIP

2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析

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第讲热力学定律与能量守恒定律

素养目标1.理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式，并能用热力学第

一定律解决相关问题。2.理解热力学第二定律，知道热现象的方向性。3.知道第

一类永动机和第二类永动机不可能制成。

一、热力学第一定律

1.改变物体内能的两种方式

(1)做功。(2)传热。

2.热力学第一定律

(1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做

的功的和。

(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

二、能量守恒定律

1.内容

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其他形式，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。

2.条件性

能量守恒是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。

3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。

三、热力学第二定律

1.热力学第二定律的两种表述

(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

(2)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。

2.能量耗散：分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它只不过能使地球大气稍

稍变暖一点，却再也不能自动聚集起来驱动机器做功了。

基础自测

1.(2023·天津市等级考模拟)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()

A.气体压强只与气体分子的密集程度有关

B.气体温度升高，每一个气体分子的动能都增大

C.气体的温度升高，气体内能一定增大

D.若气体膨胀对外做功50J，则内能一定减少50J

答案C

解析气体压强与气体分子热运动的平均动能和气体分子的密集程度有关，A错

误；气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但是每一个分子的动能不一定都

增大，B错误；气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，理想气体内能只由

分子动能决定，所以气体内能一定增大，C正确；由热力学第一定律可知，当气

体膨胀对外做功50J，若没有吸收或者放出热量时，内能减少50J，D错误。

1

2.(2022·苏州模拟)一定质量的理想气体，在温度T和T下的压强p与体积倒数

12

V

的关系图像如图1所示，气体由状态A等压变化到状态B的过程中，下列说法正

确的是()

图1

A.温度升高，吸收热量

B.温度升高，放出热量

C.温度降低，吸收热量

D.温度降低，放出热量

答案A

pV11

解析根据＝C可知p＝CT·，则在p－图像中过原点的斜率越大，则温度越

TVV

高，则气体由状态A等压变化到状态B的过程中，气体温度升高，内能增加，体

积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确。

考点一热力学第一定律的理解和应用

1.热力学第一定律的理解

(1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析。

(2)做功情况看气体的体积变化：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，

外界对气体做功，W为正