抢分秘籍14 热力学定律与气体实验定律综合应用（五大题型）-2025年高考物理冲刺抢押秘籍（新高考通用）（解析版）.docx

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秘籍14热力学定律与气体实验定律综合应用

【解密高考】

【题型一】热力学定律

【题型二】热力学第一定律与气体实验定律的综合应用

【题型三】热力学第一定律在图像问题中的应用

【题型四】变质量气体问题

【题型五】关联气体问题

：本部分内容全圈卷及其他新高考省份的考查题型保持相对稳定。所考查的内容为热学的主干知识，包括内能、气体压强的微观解释，气体实验定律、两个热力学定律、气体的图像等。计算题大致以汽缸——活塞模型和玻璃管——液住模型呈现，主要以“变质量”模型和关联气体模型为考查方式。预测2025这两种模型有可能继续考查，所以不能忽视。

：复习要突出重点和难点，重视知识的内在联系，加强主干知识训练，特别是汽缸——活塞模型和玻璃管——液住模型及二者混合模型的题目要加强训练，气体“变质量”问题等难点不能忽视，克拉伯龙方程也应该掌握；最后要更多联系实际问题，培养分析问题、解决问题的能力，提高考生的模型建构能力和推理论证能力。

【题型一】热力学定律

【热力学第一定律】

改变内能的两种方式的比较

方式名称

比较项目

做功

传热

区别

内能变化

情况

外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外界做功，系统的内能减少

系统吸收热量，内能增加；系统放出热量，内能减少

从能量的

角度看

做功是其他形式的能与内能相互转化的过程

不同系统间或同一系统不同部分之间内能的转移

能的性质

变化情况

能的性质发生了变化

能的性质不变

相互联系

做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的

【热力学第二定律】

1.热力学第一、第二定律的比较

定律名称

比较项目

热力学第一定律

热力学第二定律

定律揭示

的问题

从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系

指出一切与热现象有关的宏观自然过程都有特定的方向性

机械能和

内能的转化

通过做功机械能与内能互相转化

内能不可能在不引起其他变化的情况下完全转化为机械能

热量的

传递

内能的变化量等于外界做的功与吸收的热量之和

说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体

表述形式

只有一种表述形式

有多种表述形式

两定律的

关系

在热力学中，两者既相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础

2.两类永动机的比较

分类

第一类永动机

第二类永动机

设计要求

不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器

从单一热库吸收热量，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，违背热力学第二定律

【例1】如图所示是一种儿童玩具“吡叭筒”，由竹筒和木棍组成，在竹筒的前后两端分别装上“叭子”（树果子或打湿的小纸团）。叭子密封竹筒里面的空气，迅速推动木棍，前端的叭子便会从筒口射出。则迅速推动木棍过程中（叭子尚未射出），竹筒中被密封的气体（）

A．压强增大 B．温度不变

C．内能不变 D．每个分子的动能都变大

【答案】A

【详解】迅速推动木棍过程中，竹筒中被密封的气体体积减小，则压强变大，外界对气体做正功，，由于“迅速”过程气体与外界无热交换，则，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，，温度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。

故选A。

应用热力学第一定律的三点注意

(1)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积减小，外界对气体做功，W为正。

(2)与外界绝热，则不与外界发生传热，此时Q＝0。

(3)如果研究对象是理想气体，由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，体现为分子平均动能的变化，从宏观上看就是温度发生了变化。

【例2】生活中，在特定的时间，人们会燃放“礼花”，表达人们的祝福与喜悦。礼花喷射器原理如图所示，通过扣动气阀可释放气罐内压缩气体，对纸管里填充的礼花彩条产生冲击，喷向高处，在喷出礼花彩条的瞬间，下列说法正确的是（）

A．该过程将机械能转化为内能 B．气体分子冲向纸管后能全部自发回到罐内

C．气体通过做功方式改变了自身的内能 D．气体温度可能不变

【答案】C

【详解】A．该过程是将内能转化为机械能，故A错误；

B．根据热力学第二定律可知，分子冲向纸管后不可能全部自发回到罐内，故B错误；

C．在喷出礼花彩条的过程中，罐内的压缩气体对礼花彩条做功，气体的内能转化为礼花彩条的机械能，故C正确；

D．气体对外做功，无热传递，故内能减小，温度降低，故D错误。

故选C。

【变式1】两小宝宝分别画了一条小鱼，妹妹画的小鱼如图1所示，哥哥画的小鱼如图2所示，都画出了小鱼在水中吐泡泡的神韵。从物理视角分析，下列说法正确的有（）

A．小鱼吐的气泡上升时，体积不变，图1不合理

B．小鱼吐的气泡上升时，体积减小，图2不合理

C．小鱼吐的气泡上升时，泡内压强增大