高考物理一轮总复习精品课件 第14章 热学 第3节 热力学定律与能量守恒定律.ppt

答案C解析在p-V图像中,图像与坐标横轴所围的面积表示外界对气体做的功,体积增加时做负功,体积减少时做正功,a→b过程的面积与b→c过程的面积相等,表明两个过程做功大小相等,W1=W2,选项A错误;根据理想气体状态方程,,pV值越大,温度越高,状态a、b、c三者温度对比Ta=TbTc;一定质量理想气体的内能只与温度有关,a→b过程的内能变化ΔU1=0,b→c过程的内能变化ΔU20,根据热力学第一定律,a→b过程,ΔU1=W1+Q1,得出Q1=-W1,b→c过程,ΔU2=W2+Q2,得出Q2=ΔU2-W2,故Q2Q1,选项B错误;c→a过程的内能变化ΔU30,体积减小,W30,根据热力学第一定律,c→a过程,ΔU3=W3+Q3,得出W3|Q3|,选项C正确;Ta=TbTc,c→a过程内能的减少量等于b→c过程内能的增加量,选项D错误。考题点睛考点考向点睛热力学第一定律气体图像理想气体规律:p-V图像中图线与横轴所围成图形面积表示功,由图像中各点知三点温度Ta=TbTc方法:利用图像信息挖掘出温度关系,据理想气体模型内能仅与温度有关,结合ΔU=W+Q分析模型:理想气体模型(无分子势能)【对点演练】7.(多选)(2023广东珠海期末)一定质量的理想气体的变化过程如图所示,纵坐标V表示体积,横坐标T表示热力学温度。下列说法正确的有()A.c状态的内能大于b状态的内能B.a状态的压强等于c状态的压强C.b→c过程,气体对外界做正功D.a→b过程,气体向外界放出热量BD解析一定量的理想气体的内能只与温度有关,由题图可知,c状态的温度低于b状态的温度,则c状态的内能小于b状态的内能,故A错误。由题图可知,c→a的V-T图像的延长线过原点,则c→a为等压变化,则a状态的压强等于c状态的压强,故B正确。由题图可知,b→c过程中气体体积不变,则气体对外界不做功,故C错误。由题图可知,a→b过程,气体的温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功,则由热力学第一定律可知,气体向外界放出热量,故D正确。本课结束2.(2022江苏南京模拟)历史上曾有许多人企图发明制造永动机,先是第一类永动机,后是第二类永动机,都成了镜花水月。正是对永动机不可能制成的论证中,人类发现了能量守恒定律及能量转化的方向性。关于永动机,下列说法正确的是()A.第一类永动机违背了机械能守恒定律B.第二类永动机违背了能量守恒定律C.第二类永动机违背了能量转移转化的不可逆性D.随着科技的发展和人类的进步,第一类永动机终会成功答案C解析第一类永动机违背了能量守恒定律,不可能制造成功,故A、D错误;第二类永动机违背了热力学第二定律,即违背能量转移转化的不可逆性,但不违背能量守恒定律,故B错误,C正确。3.(人教版教材选择性必修第三册P64习题改编)如图所示,固定汽缸内由活塞封闭一定质量的气体,开始时活塞处于静止状态,用手拉动活塞缓慢向左移动x,移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计,汽缸导热性能良好,环境温度保持不变。大气压强为p0,活塞面积为S,试分析气体是吸热还是放热?答案吸热解析汽缸导热性能良好,环境温度保持不变,故气体的内能不变,气体对外做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,故气体吸收热量。增素能精准突破考点一热力学第一定律[自主探究]1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的关系。2.对公式ΔU=Q+W符号的规定符号WQΔU+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.几种特殊情况(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量。(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加量。(3)若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量。4.两类永动机的比较分类第一类永动机第二类永动机设计初衷不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响的机器不可能制成的原因违背能量守恒定律不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律【对点演练】1.(2023广东清远期末)骑自行车既是安全、绿色的出行方式之一,又是比较不错的有氧运动。山地自行车安装了气压式减震装置来抵抗颠簸从而受到不少人的喜爱,其原理如图所示。如果路面不平,随着骑行时自行车的颠簸,活塞上下振动,下列说法正确的是()A.活塞迅速下压时汽缸内的气体对