2022年高三物理復(fù)習(xí) 第11章 熱力學(xué)定律與能量守恒定律學(xué)案

2022年高三物理復(fù)習(xí) 第11章 熱力學(xué)定律與能量守恒定律學(xué)案一、概念規(guī)律題組1一個(gè)氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起，(若不計(jì)氣泡內(nèi)空氣分子勢(shì)能的變化)則()A氣泡對(duì)外做功，內(nèi)能不變，同時(shí)放熱B氣泡對(duì)外做功，內(nèi)能不變，同時(shí)吸熱C氣泡內(nèi)能減少，同時(shí)放熱D氣泡內(nèi)能不變，不吸熱也不放熱2一定質(zhì)量的氣體在某一過程中，外界對(duì)氣體做了8×104 J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105 J，則下列各式中正確的是()AW8×104 J，U1.2×105 J，Q4×104 JBW8×104 J，U1.2×105 J，Q2×105 JCW8×104 J，U1.2×105 J，Q2×104 JDW8×104 J，U1.2×105 J，Q4×104 J3下列說法中正確的是()A一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B一切不違反能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的物理過程都是可能實(shí)現(xiàn)的C由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行D一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行4對(duì)于一定質(zhì)量的氣體()A吸熱時(shí)其內(nèi)能可以不變B吸熱時(shí)其內(nèi)能一定不變C不吸熱也不放熱時(shí)其內(nèi)能可以減小D不吸熱也不放熱時(shí)其內(nèi)能一定不變二、思想方法題組5下列過程中，可能發(fā)生的是()A某種物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?0 kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有產(chǎn)生其他任何影響B(tài)打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)溢進(jìn)去，恢復(fù)原狀C利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高D將兩瓶不同液體混合，然后它們又自發(fā)地各自分開圖16如圖1所示，用絕熱活塞把絕熱容器隔成容積相同的兩部分，先把活塞鎖住，將質(zhì)量和溫度都相同的理想氣體氫氣和氧氣分別充入容器的兩部分，然后提起銷子，使活塞可以無摩擦地滑動(dòng)，當(dāng)活塞平衡時(shí)()A氫氣的溫度不變 B氫氣的壓強(qiáng)減小C氫氣的體積增大 D氧氣的溫度升高一、熱力學(xué)第一定律的理解及應(yīng)用1熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系此定律是標(biāo)量式，應(yīng)用時(shí)熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國(guó)際單位制中的焦耳2對(duì)公式UQW符號(hào)的規(guī)定符號(hào)WQU外界對(duì)物體做功物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加物體對(duì)外界做功物體放出熱量?jī)?nèi)能減少3.幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加(2)若過程中不做功，即W0，則QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則WQ0或WQ.外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量特別提示1應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確研究的對(duì)象是哪個(gè)物體或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)2應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí)，要依照符號(hào)法則代入數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果的正、負(fù)也同樣依照規(guī)則來解釋其意義【例1】 一定質(zhì)量的氣體，在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)的過程中，吸收熱量280 J，并對(duì)外做功120 J試問：(1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化？(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？做功多少？規(guī)范思維針對(duì)訓(xùn)練(xx·福建·28(2)一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104 J，氣體對(duì)外界做功1.0×104 J，則該理想氣體的_(填選項(xiàng)前的字母)A溫度降低，密度增大 B溫度降低，密度減小C溫度升高，密度增大 D溫度升高，密度減小二、對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解及應(yīng)用1在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”、“不產(chǎn)生其他影響”的涵義(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助(2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響如吸熱、放熱、做功等2熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性3熱力學(xué)過程方向性實(shí)例：特別提示熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，如電冰箱；在引起其他變化的條件下內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如氣體的等溫膨脹過程【例2】 圖2為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外圖2(1)下列說法正確的是()A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律(2)電冰箱的制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收的熱量與釋放到外界的熱量相比，有怎樣的關(guān)系？規(guī)范思維三、熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合當(dāng)氣體的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，如溫度變化、體積變化時(shí)，理想氣體的內(nèi)能要發(fā)生變化，同時(shí)伴隨著做功，所以氣體實(shí)驗(yàn)定律常與熱力學(xué)第一定律相結(jié)合解題，要掌握幾個(gè)過程的特點(diǎn)：(1)等溫過程：內(nèi)能不變，U0；(2)等容過程：W0；(3)絕熱過程：Q0.【例3】 (xx·山東高考)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化已知VA0.3 m3，TATC300 K，TB400 K.(1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積(2)說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因(3)設(shè)AB過程氣體吸收熱量為Q1，BC過程氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小并說明原因思路點(diǎn)撥(1)AB過程等壓，利用蓋呂薩克定律分析；(2)從微觀上影響壓強(qiáng)的兩個(gè)因素入手，進(jìn)行分析；(3)利用熱力學(xué)定律分析規(guī)范思維【基礎(chǔ)演練】1(xx·廣東·14)圖3為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過程中()圖3A外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大B外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小C氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大D氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小2熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，以內(nèi)燃機(jī)為例，汽缸中的氣體得到燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量Q1，推動(dòng)活塞做功W，然后排出廢氣同時(shí)把熱量Q2散發(fā)到大氣中，則下列說法正確的是()A由能量守恒定律知Q1WQ2B該熱機(jī)的效率為C理想熱機(jī)效率可達(dá)到100%D內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化圖43已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比，如圖4所示的實(shí)線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個(gè)過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能()A先增大后減小B先減小后增大C單調(diào)變化D保持不變4(xx·福建卷)如圖5所示，圖5一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后，氣體的體積減小若忽略活塞與容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體()A溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少B溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加D溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加5.圖6(xx·江蘇·12A(1)如圖6所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)下列說法正確的是()A轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量B轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來自形狀記憶合金自身C轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高D葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量6(xx·寧夏、遼寧卷)帶有活塞的汽缸圖7內(nèi)封閉一定量的理想氣體氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達(dá)狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如圖7所示設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為pb和pc ，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則()Apb>pc，Qab>Qac Bpb>pc，Qab<QacCpb<pc，Qab>Qac Dpb <pc，Qab<Qac題號(hào)123456答案7.(xx·江蘇高考)(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是_(填寫選項(xiàng)前的字母)A氣體分子間的作用力增大B氣體分子的平均速率增大C氣體分子的平均動(dòng)能減小D氣體組成的系統(tǒng)的熵增加(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對(duì)外界做了0.6 J的功，則此過程中的氣泡_(填“吸收”或“放出”)的熱量是_ J氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對(duì)外界做了0.1 J的功，同時(shí)吸收了0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了_ J.8(xx·山東卷)如圖8所示，一太陽(yáng)能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0，經(jīng)過太陽(yáng)曝曬，氣體溫度由T0300 K升至T1350 K.圖8(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)(2)保持T1350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到p0.求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因【能力提升】圖99(山東高考)某壓力鍋的結(jié)構(gòu)如圖9所示蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起假定在壓力閥被頂起時(shí)，停止加熱(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式(2)假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1 J，并向外界釋放了2 J的熱量，鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？(3)已知大氣壓強(qiáng)p隨海拔高度H的變化滿足pp0(1H)，其中常數(shù)>0.結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋，當(dāng)壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同10如圖10所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的汽缸豎直放置，它們的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)兩汽缸各有一活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與汽缸壁無摩擦活塞的下方為理想氣體，上方為真空當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h.(已知m13m，m22m)圖10(1)在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假設(shè)環(huán)境的溫度始終保持為T0)(2)在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T，試問在這個(gè)過程中，氣體對(duì)活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出熱量？(假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會(huì)碰到汽缸頂部)學(xué)案53熱力學(xué)定律與能量守恒定律【課前雙基回扣】1B在氣泡緩慢上升的過程中，氣泡外部的壓強(qiáng)逐漸減小，氣泡膨脹，對(duì)外做功，故氣泡中空氣分子的內(nèi)能減小，溫度降低但由于外部恒溫，且氣泡緩慢上升，故可以認(rèn)為上升過程中氣泡內(nèi)空氣的溫度始終等于外界溫度，內(nèi)能不變，故需從外界吸收熱量，且吸收的熱量等于泡內(nèi)空氣對(duì)外界所做的功2B因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功，W取正值，即W8×104 J；內(nèi)能減少，U取負(fù)值，即U1.2×105 J；根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，可知QUW1.2×105 J8×104 J2×105 J，即B選項(xiàng)正確3AC熱力學(xué)第二定律指出了熱現(xiàn)象的方向性，而同時(shí)也指出了發(fā)生這些單一方向的過程的條件自發(fā)，這也就說明了這些過程中的一些，其逆過程在某些條件下也是可以發(fā)生的，但也有的是不可能發(fā)生的4AC內(nèi)能的改變既可以通過做功來實(shí)現(xiàn)，又可以通過熱傳遞來完成，還可以做功和熱傳遞同時(shí)進(jìn)行來實(shí)現(xiàn)，由此分析知A、C是可能的，B、D是不絕對(duì)的，故答案為A、C.5C根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳遞給高溫物體，而不引起其他的變化，但通過一些物理手段是可以實(shí)現(xiàn)的，故C正確；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能不可能自發(fā)地進(jìn)行，要使內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能必定要引起其他變化，故A錯(cuò)誤；氣體膨脹具有方向性，故B錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象也有方向性，D也錯(cuò)誤6BCD氫氣和氧氣的質(zhì)量雖然相同，但由于氫氣的摩爾質(zhì)量小，故氫氣物質(zhì)的量多，又體積和溫度相同，所以氫氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)大，活塞將向氧氣一方移動(dòng)當(dāng)拔掉銷子后，由于氫氣物質(zhì)的量多，壓強(qiáng)大，會(huì)推動(dòng)活塞向氧氣一方移動(dòng)，這時(shí)氫氣對(duì)外做功，又無熱傳遞，由UWQ可知，氫氣內(nèi)能減少，溫度降低，對(duì)氧氣而言，外界對(duì)它做功，體積減小，由UWQ，無熱傳遞的情況下，氧氣內(nèi)能增加，溫度升高思維提升1改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞，二者是等效的2熱力學(xué)第一定律：UQW.3熱力學(xué)第二定律的表述(1)按照熱傳遞的方向性表述熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(2)按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響(3)熱力學(xué)第二定律使人們認(rèn)識(shí)到：自然界中進(jìn)行的涉及到熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，揭示了大量分子參與的宏觀過程具有方向性4永動(dòng)機(jī)由能量守恒定律知，第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成由熱力學(xué)第二定律知，第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成【核心考點(diǎn)突破】例1 (1)增加了160 J(2)外界對(duì)氣體做功80 J解析(1)由熱力學(xué)第一定律可得UWQ120 J280 J160 J內(nèi)能增加了160 J(2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從狀態(tài)回到狀態(tài)的過程中內(nèi)能的變化應(yīng)等于從狀態(tài)到狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化，則從狀態(tài)到狀態(tài)的內(nèi)能應(yīng)減少160 J，即U160 J，又Q240 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律得UWQ所以WUQ160 J(240 J)80 J即外界對(duì)氣體做功80 J規(guī)范思維求解此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)用熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能變化，注意熱量Q、功W的正負(fù)(2)氣體從末態(tài)到初態(tài)與從初態(tài)到末態(tài)的U的大小相同，結(jié)合熱力學(xué)第一定律計(jì)算，并做出判斷例2 (1)BC(2)見解析解析(1)熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過程，故C正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，必須借助于其他系統(tǒng)做功，A錯(cuò)誤，B正確，故選B、C.(2)由熱力學(xué)第一定律可知，電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收了熱量，同時(shí)消耗了電能，釋放到外界的熱量比從冰箱內(nèi)吸收的熱量多規(guī)范思維涉及熱力學(xué)第二定律的問題分析技巧：(1)理解熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)，清楚熱力學(xué)第二定律的兩種表述形式(2)掌握熱力學(xué)第二定律的一些等效說法如：“第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成”，“不可能制成效率為百分之百的熱機(jī)”等例3 (1)0.4 m3(2)、(3)見解析解析(1)設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋呂薩克定律得代入數(shù)據(jù)得VB0.4 m3(2)微觀原因：氣體的體積不變，分子的密集程度不變，溫度變化(降低)，氣體分子的平均動(dòng)能變化(減小)，導(dǎo)致氣體的壓強(qiáng)變化(減小)(3)Q1大于Q2.因?yàn)門ATC，故AB增加的內(nèi)能與BC減少的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對(duì)外做正功，BC過程中氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q1大于Q2.規(guī)范思維理想氣體狀態(tài)變化時(shí)，要抓住在滿足三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律或狀態(tài)方程的前提下，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣體體積的變化決定了外界對(duì)氣體做功的情況針對(duì)訓(xùn)練D思想方法總結(jié)1應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的步驟：(1)確定研究對(duì)象，就是要明確內(nèi)能變化的是哪一個(gè)物體或哪一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)；(2)定性分析研究對(duì)象的內(nèi)能變化是由外界哪些物體或系統(tǒng)通過哪些過程引起的；(3)根據(jù)符號(hào)法則，確定U、Q、W的正負(fù)號(hào)，代入公式UQW進(jìn)行計(jì)算或判斷(4)若與外界絕熱，則Q0.2要正確理解“不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響”它包含以下三層意思：從單一熱庫(kù)吸收熱量，一般來說只有部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是自然的，可以全部轉(zhuǎn)化；如果產(chǎn)生其他影響，可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功3應(yīng)用能量守恒定律解決問題時(shí)，首先應(yīng)明確有哪幾種能量參與轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，哪些增、哪些減，然后利用守恒觀點(diǎn)列出方程求解4若氣體等壓變化，壓強(qiáng)為p，體積變化為V，則氣體做功Wp·V.【課時(shí)效果檢測(cè)】1A2.AB3.B4.C5.D6.C7(1)D(2)吸收0.60.2解析(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可判斷C，T不變，上升過程氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p減小，氣泡體積V增大，分子間距離增大，分子力減小，A錯(cuò)；溫度不變，平均動(dòng)能不變，C錯(cuò)；平均速率不變，B錯(cuò)；V增大，無序性增加，D對(duì)(2)熱力學(xué)第一定律UWQ，溫度不變U0，W0.6 J，則Q0.6 J，所以吸熱W0.1 J，Q0.3 J，U0.2 J，內(nèi)能增加8(1)p0(2)吸熱原因見解析解析(1)由題意知，氣體體積不變，由查理定律得所以此時(shí)氣體的壓強(qiáng)p1p0p0p0(2)抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設(shè)膨脹后氣體的總體積為V2，由玻意耳定律可得p1V0p0V2可得V2V0所以集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為因?yàn)槌闅膺^程中剩余氣體溫度不變，故內(nèi)能不變，而剩余氣體的體積膨脹對(duì)外做功由熱力學(xué)第一定律UWQ可知，氣體一定從外界吸收熱量9(1)nNA(2)鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能減少，減少了3 J(3)閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低解析(1)設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n，nNA(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ3 J鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了3 J(3)由pp0(1H)(其中>0)知，隨著海拔高度的增加，大氣壓強(qiáng)減??；由p1p知，隨著海拔高度的增加，閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小；根據(jù)查理定律可知閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低10(1)h(2)5mgh(1)氣體吸收熱量解析(1)設(shè)左、右活塞的橫截面積分別為A和A.由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等，即由此得AA在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，因·A<·A，所以右活塞降至汽缸底部，所有氣體都在左汽缸中在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為(AA)h；在末態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為Ax(x為左活塞的高度)由玻意耳定律得··由上式解得xh即兩活塞的高度差為h.(2)當(dāng)溫度由T0上升至T時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終為.設(shè)x是溫度達(dá)到T時(shí)左活塞的高度，由蓋呂薩克定律得xx氣體對(duì)活塞做的功為WFl4mgh(1)5mgh(1)在此過程中氣體吸收熱量易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)1對(duì)于氣體自由膨脹或向真空膨脹，這時(shí)氣體不對(duì)外做功W0，這一點(diǎn)同學(xué)們?nèi)菀缀雎?給車胎打氣問題，越來越困難，不是因?yàn)闅怏w分子間斥力變大，而是因?yàn)闅怏w的壓強(qiáng)變大3熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度，只能說傳遞了多少熱量，而不能說傳遞了多少內(nèi)能，也不能說物體含有多少熱量4只有理想氣體內(nèi)能由溫度決定，與體積無關(guān)，其他氣體或物體的內(nèi)能與溫度和體積都有關(guān)5對(duì)于熱力學(xué)第二定律的第二種表述要理解“而不產(chǎn)生其他影響”一句，意思就是在引起其他影響的情況下，可以將吸收的熱量完全變?yōu)楣?