2024高考物理第3講熱力學定律與能量守恒定律教案魯科版選修3-3

PAGE16-第3講熱力學定律與能量守恒定律學問排查熱力學第肯定律1.變更物體內能的兩種方式(1)做功；(2)熱傳遞。2.熱力學第肯定律(1)內容：假如物體與外界之間同時存在做功和熱傳遞的過程，那么，物體內能的增加量ΔU等于外界對物體所做的功W與物體從外界汲取的熱量Q之和。(2)表達式：ΔU＝Q＋W。(3)ΔU＝Q＋W中正、負號法則：物理量意義符號WQΔU＋外界對物體做功物體汲取熱量內能增加－物體對外界做功物體放出熱量內能削減能量守恒定律1.內容能量既不會消逝，也不會創(chuàng)生，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者是從一個物體轉移到另一個物體，而能量的總值保持不變。2.條件性能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，某一種形式的能是否守恒是有條件的。3.第一類永動機是不行能制成的，它違反了能量守恒定律。熱力學其次定律1.熱力學其次定律的兩種表述(1)克勞修斯表述：不行能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變更。(2)開爾文表述：不行能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兏??；虮硎鰹椤捌浯晤愑绖訖C是不行能制成的”。2.熵增加原理在孤立系統(tǒng)中，一切不行逆過程必定朝著熵增加的方向進行。3.熱力學其次定律的微觀本質一切不行逆過程總是沿著大量分子熱運動無序程度增大的方向進行。4.其次類永動機不行能制成的緣由是違反了熱力學其次定律。小題速練1.(多選)下列說法正確的是()A.外界壓縮氣體做功20J，氣體的內能可能不變B.電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞C.科技的進步可以使內燃機成為單一熱源的熱機D.對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷削減，形成能源危機E.肯定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加答案ABE2.(多選)下列說法正確的是()A.分子間距離增大時，分子間的引力減小，斥力增大B.當分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，隨分子間距離的減小分子勢能增大C.肯定質量的志向氣體發(fā)生等溫膨脹，肯定從外界汲取熱量D.肯定質量的志向氣體發(fā)生等壓膨脹，肯定向外界放出熱量E.熵的大小可以反映物體內分子運動的無序程度解析分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小，A錯誤；當分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，隨分子間距離的減小，斥力做負功，分子勢能增大，B正確，等溫膨脹，溫度不變，氣體內能不變，體積增大，對外做功。內能要減小，要保持內能不變，所以須要從外界汲取熱量，C正確，等壓膨脹，壓強不變，體積增大，依據(jù)公式eq\f(pV,T)＝C可得溫度上升，內能增大，須要汲取熱量，故D錯誤，熵的物理意義反映了宏觀過程對應的微觀狀態(tài)的多少，標記著宏觀狀態(tài)的無序程度，即熵是物體內分子運動無序程度的量度，E正確。答案BCE3.(多選)對于熱力學第肯定律和熱力學其次定律的理解，下列說法正確的是()A.肯定質量的氣體膨脹對外做功100J，同時從外界汲取120J的熱量，則它的內能增大20JB.物體從外界汲取熱量，其內能肯定增加；物體對外界做功，其內能肯定削減C.凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體D.其次類永動機違反了熱力學其次定律，沒有違反熱力學第肯定律E.熱現(xiàn)象過程中不行避開地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散符合熱力學其次定律解析依據(jù)熱力學第肯定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，故選項A正確；依據(jù)熱力學第肯定律ΔU＝W＋Q，可知物體從外界汲取熱量，其內能不肯定增加，物體對外界做功，其內能不肯定削減，選項B錯誤；通過做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱，選項C錯誤；其次類永動機沒有違反能量守恒定律，熱力學第肯定律是能量轉化和守恒定律在熱學中的反映，因此其次類永動機沒有違反熱力學第肯定律，不能制成是因為它違反了熱力學其次定律，故選項D正確；能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性，符合熱力學其次定律，選項E正確。答案ADE熱力學第肯定律與能量守恒定律1.做功和熱傳遞的區(qū)分做功與熱傳遞在變更內能的效果上是相同的，但是從運動形式、能量轉化的角度上看是不同的。做功是其他形式的運動和熱運動的轉化，是其他形式的能與內能之間的轉化；而熱傳遞則是熱運動的轉移，是內能的轉移。2.三種特別狀況(1)若過程是絕熱的，則Q＝0，W＝ΔU，外界對物體做的功等于物體內能的增加量。(2)若過程中不做功，則W＝0，Q＝ΔU，物體汲取的熱量等于物體內能的增加量。(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q。外界對物體做的功等于物體放出的熱量?！纠?】(多選)(2024·全國卷Ⅲ，33)如圖1，肯定質量的志向氣體從狀態(tài)a變更到狀態(tài)b，其過程如p－V圖中從a到b的直線所示。在此過程中()圖1A.氣體溫度始終降低 B.氣體內能始終增加C.氣體始終對外做功 D.氣體始終從外界吸熱E.氣體汲取的熱量始終全部用于對外做功解析肯定質量的志向氣體從a到b的過程，由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)可知Tb>Ta，即氣體的溫度始終上升，選項A錯誤；依據(jù)志向氣體的內能只與溫度有關，可知氣體的內能始終增加，選項B正確；由于從a到b的過程中氣體的體積增大，所以氣體始終對外做功，選項C正確；依據(jù)熱力學第肯定律，從a到b的過程中，氣體始終從外界吸熱，選項D正確；氣體汲取的熱量一部分增加內能，一部分對外做功，選項E錯誤。答案BCD【例2】(多選)[2024·全國卷Ⅱ，33(1)]如圖2，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側充有志向氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是()圖2A.氣體自發(fā)擴散前后內能相同B.氣體在被壓縮的過程中內能增大C.在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功D.氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功E.氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變解析因為氣缸、活塞都是絕熱的，隔板右側是真空，所以志向氣體在自發(fā)擴散的過程中，既不吸熱也不放熱，也不對外界做功。依據(jù)熱力學第肯定律可知，氣體自發(fā)擴散前后，內能不變，選項A正確，選項C錯誤；氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，氣體內能增大，又因為肯定質量的志向氣體的內能只與溫度有關，所以氣體溫度上升，分子平均動能增大，選項B、D正確，選項E錯誤。答案ABD應用熱力學第肯定律的三點留意(1)做功看體積：體積增大，氣體對外做功，W為負；體積縮小，外界對氣體做功，W為正。氣體向真空中自由膨脹，對外界不做功，W＝0。(2)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時Q＝0。(3)由于志向氣體沒有分子勢能，所以當它的內能變更時，主要體現(xiàn)在分子動能的變更上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變更。1.(多選)(2024·漳州模擬)對于肯定量的氣體，下列說法正確的是()A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體全部分子體積之和B.只要能減弱氣體分子熱運動的猛烈程度，氣體的溫度就可以降低C.在完全失重的狀況下，氣體對容器壁的壓強為零D.氣體從外界汲取熱量，其內能肯定增加E.氣體在等壓膨脹過程中溫度肯定上升解析氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，A正確；溫度高，氣體分子熱運動就猛烈，B正確；在完全失重的狀況下，分子熱運動不停息，氣體對容器壁的壓強不為零，C錯誤；做功也可以變更物體的內能，D錯誤；氣體在等壓膨脹過程中溫度肯定上升，E正確。答案ABE2.(多選)肯定量的志向氣體從狀態(tài)a起先，經(jīng)驗三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖3所示。下列推斷正確的是()圖3A.過程ab中氣體肯定吸熱B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D.a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小E.b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解析對封閉氣體，由題圖可知a→b過程，氣體體積V不變，沒有做功，而溫度T上升，則為吸熱過程，選項A正確；b→c過程為等溫變更，壓強減小，體積增大，對外做功，則可能為吸熱過程，選項B錯誤；c→a過程為等壓變更，溫度T降低，內能削減，體積V減小，外界對氣體做功，依據(jù)W＋Q＝ΔU，外界對氣體所做的功小于氣體所放的熱，選項C錯誤；溫度是分子平均動能的標記，Ta＜Tb＝Tc，故選項D正確；同種氣體的壓強由氣體的分子數(shù)密度ρ和溫度T確定，由題圖可知Tb＝Tc，pb＞pc，明顯選項E正確。答案ADE3.(多選)肯定質量的志向氣體分別在T1、T2溫度下發(fā)生等溫變更，相應的兩條等溫線如圖4所示，T2對應的圖線上A、B兩點表示氣體的兩個狀態(tài)，則()圖4A.溫度為T1時氣體分子的平均動能比T2時大B.A到B的過程中，氣體內能增加C.A到B的過程中，氣體從外界汲取熱量D.A到B的過程中，氣體分子單位時間內對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)削減E.A到B的過程中，外界對氣體做功解析由圖可知.當體積相同時，有p1>p2，依據(jù)eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)得，T1＞T2，故A正確；對志向氣體，其內能僅由溫度確定，A到B的過程是等溫變更的過程，所以氣體的溫度不變，內能不變，故B錯誤；A到B的過程中，氣體的體積增大，對外做功而內能不變，由熱力學第肯定律：ΔU＝W＋Q可得，氣體肯定從外界汲取熱量，故C正確，E錯誤；A到B的過程中，氣體溫度不變，則分子運動的激烈程度不變，而氣體的體積增大，分子密度減小，氣體分子單位時間內對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)削減，故D正確。答案ACD熱力學其次定律的理解1.對熱力學其次定律關鍵詞的理解在熱力學其次定律的表述中，“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的涵義。(1)“自發(fā)地”指明白熱傳遞等熱力學宏觀現(xiàn)象的方向性，不須要借助外界供應能量的幫助。(2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵意是發(fā)生的熱力學宏觀過程只在本系統(tǒng)內完成，對四周環(huán)境不產(chǎn)生熱力學方面的影響。如吸熱、放熱、做功等。2.熱力學其次定律的實質自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。如3.兩類永動機的比較分類第一類永動機其次類永動機設計要求不須要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機器從單一熱源汲取熱量，使之完全變勝利，而不產(chǎn)生其他影響的機器不行能制成的緣由違反能量守恒不違反能量守恒，違反熱力學其次定律【例3】(多選)下列說法正確的是()A.兩個物體只要溫度相等，那么它們分子熱運動的平均動能就相等B.在自然界能量的總量是守恒的，所以不存在能源危機C.熱力學第肯定律也可表述為第一類永動機不行能制成D.熱力學其次定律可描述為“不行能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”E.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的內能小些解析溫度是分子熱運動平均動能的標記，兩個物體只要溫度相等，那么它們分子熱運動的平均動能相等，A正確；雖然在自然界能量的總量是守恒的，但能量的轉化和轉移具有方向性，B錯誤；熱力學第肯定律也可表述為第一類永動機不行能制成，C正確；熱力學其次定律可描述為“不行能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他的變更”，D錯誤；1kg的0℃的冰變成1kg的0℃的水要汲取熱量，E正確。答案ACE1.(多選)下列關于熱力學其次定律的說法正確的是()A.全部符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生B.一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不行逆的C.機械能可以全部轉化為內能，在不產(chǎn)生其他影響的狀況下，內能無法全部用來做功而轉化成機械能D.氣體向真空的自由膨脹是可逆的E.熱運動的宏觀過程有肯定的方向性解析符合能量守恒定律，但違反熱力學其次定律的宏觀過程不能發(fā)生，選項A錯誤；一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不行逆的，選項B正確；機械能可以全部轉化為內能，在不產(chǎn)生其他影響的狀況下，但內能無法全部用來做功而轉化成機械能，選項C正確；氣體向真空的自由膨脹是不行逆的，選項D錯誤；熱運動的宏觀過程有肯定的方向性，選項E正確。答案BCE2.(多選)(2024·福建龍巖檢測)下列說法中正確的是()A.相互間達到熱平衡的兩物體的內能肯定相等B.民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入火罐內，當紙片燃燒完時，快速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上。其緣由是火罐內的氣體體積不變時，溫度降低，壓強減小C.空調既能制熱又能制冷，說明在不自發(fā)的條件下，熱傳遞可以逆向D.自發(fā)的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的E.隨著科學技術的發(fā)展，人類終會制造出效率為100%的熱機解析相互間達到熱平衡的兩物體的溫度相同，內能不肯定相等，故A錯誤；火罐內氣體壓強小于大氣壓強，所以火罐能“吸”在皮膚上，故B正確；依據(jù)熱力學其次定律可知，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，故C正確；依據(jù)熱力學其次定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，故D正確；依據(jù)熱力學其次定律可知，人類不行能制造出效率為100%的熱機，故E錯誤。答案BCD熱力學定律與氣體試驗定律的綜合應用解決熱力學定律與氣體試驗定律的綜合問題的思路【例4】如圖5所示，厚度和質量不計、橫截面積為S＝10cm2的絕熱氣缸倒扣在水平桌面上，氣缸內有一絕熱的“T”形活塞固定在桌面上，活塞與氣缸封閉肯定質量的志向氣體，起先時，氣體的溫度為T0＝300K，壓強為p＝0.5×105Pa，活塞與氣缸底的距離為h＝10cm，活塞與氣缸可無摩擦滑動且不漏氣，大氣壓強為p0＝1.0×105Pa。圖5(1)求此時桌面對氣缸的作用力FN；(2)現(xiàn)通過電熱絲將氣體緩慢加熱到T，此過程中氣體汲取熱量為Q＝7J，內能增加了ΔU＝5J，整個過程活塞都在氣缸內，求T的值。解析(1)對氣缸受力分析，由平衡條件有FN＋pS＝p0S，解得FN＝(p0－p)S＝(1.0×105Pa－0.5×105Pa)×10×10－4m2＝50N。(2)設溫度上升至T時活塞距離氣缸底距離為H，則氣體對外界做功W＝p0ΔV＝p0S(H－h(huán))，由熱力學第肯定律得ΔU＝Q－W，解得H＝12cm。氣體溫度從T0上升到T的過程，由志向氣體狀態(tài)方程得eq\f(pSh,T0)＝eq\f(p0SH,T)，解得T＝eq\f(p0H,ph)T0＝eq\f(105×0.12,0.5×105×0.10)×300K＝720K。答案(1)50N(2)720K有關熱力學定律與氣體試驗定律的綜合問題的處理方法(1)氣體試驗定律的探討對象是肯定質量的志向氣體。(2)解決詳細問題時，弄清氣體的變更過程是求解問題的關鍵，依據(jù)不同的變更，找出與之相關的氣體狀態(tài)參量，利用相關規(guī)律解決。(3)對志向氣體，通常只要體積變更，外界對氣體(或氣體對外界)要做功，假如是等壓變更，W＝pΔV；只要溫度發(fā)生變更，其內能就發(fā)生變更。(4)結合熱力學第肯定律ΔU＝W＋Q求解問題。1.(多選)如圖6所示，肯定質量的志向氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()圖6A.A→B過程中，氣體的內能不變B.B→C過程中，氣體分子的平均動能增大C.C→D過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.D→A過程中，外界對氣體做的功小于氣體內能的增加量E.若氣體在A→B過程中汲取63kJ的熱量，在C→D過程中放出38kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為25kJ解析A→B為等溫過程，氣體的內能不變，選項A正確；B→C為絕熱過程，氣體沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內能減小，所以B→C過程中，氣體分子的平均動能減小，選項B錯誤；C→D為等溫過程，C→D過程中，氣體體積減小，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，選項C正確；D→A過程中，氣體與外界無熱量交換，體積減小，外界對氣體做功，外界對氣體做的功等于氣體內能的增加量，選項D錯誤；氣體完成一次循環(huán)，氣體的內能不變，由熱力學第肯定律可如，氣體對外做的功為63kJ－38kJ＝25kJ，選項E正確。答案ACE2.如圖7所示，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶內快速打氣，在瓶塞彈出前，外界對氣體做功15J，橡皮塞的質量為20g，橡皮塞被彈出的速度為10m/s，若橡皮塞增加的動能占氣體對外做功的10%，瓶內的氣體可視為志向氣體。則瓶內氣體的內能變更量為________J，瓶內氣體的溫度________(選填“上升”“不變”或“降低”)。圖7解析由題意可知，氣體對外做的功W對外＝eq\f(\f(1,2)mv2,η)＝eq\f(\f(1,2)×0.02×102,0.1)J＝10J，由題意可知，向瓶內快速打氣，在整個過程中，可認為氣體與外界沒有熱交換，即Q＝0，則氣體內能的變更量ΔU＝W＋Q＝15J－10J＋0＝5J，氣體內能增加，溫度上升。答案5上升3.如圖8所示，用輕質活塞在氣缸內封閉肯定質量的志向氣體，活塞與氣缸壁間摩擦忽視不計，起先時活塞距離氣缸底部高度h1＝0.50m，氣體的溫度t1＝27℃。給氣缸緩慢加熱至t2＝207℃，活塞緩慢上升到距離氣缸底某一高度h2處，此過程中缸內氣體增加的內能ΔU＝300J，已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa，活塞橫截面積S＝5.0×10－3m2。求：圖8(ⅰ)活塞距離氣缸底部的高度h2；(ⅱ)此過程中缸內氣體汲取的熱量Q。解析(ⅰ)氣體做等壓變更，依據(jù)蓋—呂薩克定律可得eq\f(h1S,T1)＝eq\f(h2S,T2)，解得h2＝0.80m。(ⅱ)在氣體膨脹的過程中，氣體對外做功為W0＝p0·ΔV＝[1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3]J＝150J。依據(jù)熱力學第肯定律可得氣體內能的變更為ΔU＝－W0＋Q，得Q＝ΔU＋W0＝450J。答案(ⅰ)0.80m(ⅱ)450J課時作業(yè)(時間：40分鐘)基礎鞏固練1.(多選)關于內能，下列說法中正確的是()A.物體內全部分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內能B.一個物體的機械能發(fā)生變更時，其內能不肯定發(fā)生變更C.若外界對系統(tǒng)做的功為W，則系統(tǒng)的內能增加WD.若系統(tǒng)從外界汲取的熱量為Q，則系統(tǒng)的內能增加QE.做功和熱傳遞在變更物體內能方面是等效的解析在分子動理論中，我們把物體內全部分子的動能與分子勢能的總和定義為物體的內能，A正確；內能與機械能是兩個不同的物理概念，如物體的速度增加了，機械能可能增加，但物體的內能可能不變，故B正確；只有當系統(tǒng)與外界絕熱時，外界對系統(tǒng)做的功才等于系統(tǒng)內能的增加量，同理，只有在單純的熱傳遞過程中，系統(tǒng)汲取(或放出)的熱量才等于系統(tǒng)內能的增加量(或削減量)，故C、D錯誤；做功和熱傳遞在變更物體內能方面是等效的，我們可以用做功的方式使一個物體的內能增大，溫度上升，也可以用熱傳遞的方式使它上升到相同的溫度，E正確。答案ABE2.(多選)依據(jù)熱力學定律，下列說法正確的是()A.電冰箱的工作表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B.空調機在制冷過程中，從室內汲取的熱量少于向室外放出的熱量C.科技的不斷進步使得人類有可能生產(chǎn)出從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其他變更的機器D.即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機也不行以把燃料產(chǎn)生的內能全部轉化為機械能E.對能源的過度消耗使自然界的能量不斷削減，形成“能源危機”解析熱量可以在外界做功的狀況下從低溫物體向高溫物體傳遞，但不能自發(fā)進行，選項A正確；空調機在制冷過程中，從室內汲取的熱量少于向室外放出的熱量，選項B正確；不行能從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其他變更，故選項C錯誤；依據(jù)熱力學其次定律，即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機也不行以把燃料產(chǎn)生的內能全部轉化為機械能，故選項D正確；對能源的過度消耗將形成“能源危機”，但自然界的總能量守恒，故選項E錯誤。答案ABD3.(多選)關于系統(tǒng)的內能，下列說法正確的是()A.系統(tǒng)的內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的B.分子動理論中引入的系統(tǒng)內能和熱力學中引入的系統(tǒng)內能是一樣的C.僅對系統(tǒng)做功可以變更系統(tǒng)的內能，但單純地對系統(tǒng)傳熱不能變更系統(tǒng)的內能D.氣體做絕熱膨脹時對外界做了功，系統(tǒng)的內能要削減E.肯定質量的志向氣體在等溫變更時，內能不變更，故與外界不發(fā)生熱交換解析系統(tǒng)的內能是一個只依靠于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，由系統(tǒng)的狀態(tài)確定，選項A正確；因為內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)確定的，所以分子動理論中引入的內能和熱力學中引入的內能是一樣的，選項B正確；做功和熱傳遞都可以變更系統(tǒng)的內能，選項C錯誤；氣體做絕熱膨脹時對外界做了功，與外界沒有熱交換，所以系統(tǒng)的內能要削減，故選項D正確；肯定質量的志向氣體在等溫變更時，內能不變更，依據(jù)熱力學第肯定律有ΔU＝W＋Q，可能是汲取熱量的同時對外做了功，也可能是放出熱量的同時外界對其做了功，故選項E錯誤。答案ABD4.(多選)[2024·全國卷Ⅲ，33(1)]如圖1，肯定質量的志向氣體從狀態(tài)a動身，經(jīng)過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最終經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是()圖1A.在過程ab中氣體的內能增加 B.在過程ca中外界對氣體做功C.在過程ab中氣體對外界做功 D.在過程bc中氣體從外界汲取熱量E.在過程ca中氣體從外界汲取熱量解析在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度上升，內能增加，故選項A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確，E錯誤；在過程bc中，溫度不變，內能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學第肯定律可知，氣體要從外界汲取熱量，故選項D正確。答案ABD5.(多選)下列各說法正確的是()A.氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力B.對于同一志向氣體，溫度越高，分子平均動能越大C.熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體D.用活塞壓縮氣缸內的志向氣體，對氣體做了3.0×105J的功，同時氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體內能增加了1.5×105JE.飽和汽壓與分子密度有關，與溫度無關解析氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子在做無規(guī)則運動，選項A錯誤；由于溫度是分子平均動能的標記，故對于同一志向氣體，溫度越高，分子平均動能越大，選項B正確；分子的平均動能大，則說明物體的溫度高，熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，選項C正確；用活塞壓縮氣缸內的志向氣體，依據(jù)熱力學第肯定律，對氣體做了3.0×105J的功，同時氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體內能增加了1.5×105J，選項D正確；飽和汽壓與溫度有關，且隨著溫度的上升而增大，選項E錯誤。答案BCD6.(多選)關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，下列說法中正確的是()A.某氣體的摩爾體積為V，每個氣體分子的體積為V0，則阿伏伽德羅常數(shù)NA＝eq\f(V,V0)B.其次類永動機不行能制造勝利的緣由是違反了能量守恒定律C.依據(jù)熱力學其次定律可知，一個孤立系統(tǒng)的總熵肯定不會減小D.當兩分子間的距離小于平衡位置的距離r0時，分子間的斥力大于分子間的引力E.氣體溫度每上升1K所汲取的熱量與氣體經(jīng)驗的過程有關解析因為氣體分子不是緊密靠在一起的，對于氣體，不能通過NA＝eq\f(V,V0)求出阿伏伽德羅常數(shù)，故A錯誤；其次類永動機不行能制造勝利的緣由是違反了熱力學其次定律而不違反能量守恒定律，選項B錯誤；用熵的概念對熱力學其次定律的表述，選項C正確；當兩分子間的距離小于r0時，分子間的斥力大于分子間的引力，D正確；氣體溫度每上升1K，氣體內能增加肯定，可通過不同的變更過程，所以氣體汲取的熱量與氣體經(jīng)驗的過程有關，E正確。答案CDE7.(多選)肯定質量的志向氣體經(jīng)驗一系列變更過程，如圖2所示，下列說法正確的是()圖2A.b→c過程中，氣體壓強不變，體積增大B.a→b過程中，氣體體積增大，壓強減小C.c→a過程中，氣體壓強增大，體積不變D.c→a過程中，氣體內能增大，體積變小E.c→a過程中，氣體從外界吸熱，內能增大解析b→c過程中，氣體壓強不變，溫度降低，依據(jù)蓋—呂薩克定律eq\f(V,T)＝C得知，體積應減小，故A錯誤；a→b過程中氣體的溫度保持不變，即氣體發(fā)生等溫變更，壓強減小，依據(jù)玻意耳定律pV＝C得知，體積增大，故B正確；c→a過程中，由圖可知，p與T成正比，則氣體發(fā)生等容變更，體積不變，故C正確，D錯誤；肯定質量的志向氣體的內能與氣體溫度有關，并且溫度上升氣體的內能增大，則知c→a過程中，溫度上升，氣體內能增大，而體積不變，氣體沒有對外做功，外界也沒有對氣體做功，所以氣體肯定汲取熱量，故E正確。答案BCE8.(多選)[2024·全國卷Ⅰ，33(1)]關于熱力學定律，下列說法正確的是()A.氣體吸熱后溫度肯定上升B.對氣體做功可以變更其內能C.志向氣體等壓膨脹過程肯定放熱D.熱量不行能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.假如兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡解析氣體內能的變更ΔU＝Q＋W，故對氣體做功可變更氣體內能，選項B正確；氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W的狀況，故不能確定氣體溫度的變更，選項A錯誤；志向氣體等壓膨脹，W<0，由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，p不變，V增大，氣體溫度上升，內能增大，ΔU>0，由ΔU＝Q＋W，知Q>0，氣體肯定吸熱，選項C錯誤；由熱力學其次定律，選項D正確；依據(jù)熱平衡原理，選項E正確。答案BDE綜合提能練9.(多選)(2024·黑龍江哈三中模擬)我國航天員閑逛太空已變成現(xiàn)實。已知飛船在航天員出艙前先要“減壓”，在航天員從太空返回進入航天器后要“升壓”，飛船特地用來完成此功能的艙叫“氣閘艙”，其原理圖如圖3所示，相通的艙A、B間裝有閥門K，指令艙A中充溢氣體，氣閘艙B內為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換，打開閥門K后，A中的氣體進入B中，最終達到平衡。若將此氣體近似看成為志向氣體，則下列說法正確的是()圖3A.氣體體積膨脹，對外做功，內能減小B.氣體體積變大，氣體分子單位時間對艙壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少C.氣體并沒有對外做功，氣體內能不變D.B中氣體不行能自發(fā)地全部退回到A中E.氣體溫度變小，體積增大，壓強減小解析氣體自由膨脹，沒有對外做功，故內能不變，溫度也不變，故A、E錯誤，C正確；一切宏觀熱現(xiàn)象均具有方向性，故B中氣體不行能自發(fā)地全部退回到A中，故D正確；依據(jù)eq