第十一章学案53热力学定律与能量守恒定律试卷.doc

学案53 热力学定律与能量守恒定律 一、概念规律题组 1．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，(若不计气泡内空气分子势能的变化)则(　　) A．气泡对外做功，内能不变，同时放热 B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热 C．气泡内能减少，同时放热 D．气泡内能不变，不吸热也不放热 2．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列各式中正确的是(　　) A．W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 J B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 J C．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×104 J D．W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×104 J 3．下列说法中正确的是(　　) A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B．一切不违反能量转化和守恒定律的物理过程都是可能实现的 C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行 D．一切物理过程都不可能自发地进行 4．对于一定质量的气体(　　) A．吸热时其内能可以不变 B．吸热时其内能一定不变 C．不吸热也不放热时其内能可以减小 D．不吸热也不放热时其内能一定不变 二、思想方法题组 5．下列过程中，可能发生的是(　　) A．某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响 B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状 C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高 D．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开 图1 6．如图1所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时(　　) A．氢气的温度不变 B．氢气的压强减小 C．氢气的体积增大 D．氧气的温度升高 一、热力学第一定律的理解及应用 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定量关系．此定律是标量式，应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳． 2．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定 符号 W Q ΔU ＋ 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． (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． (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． 特别提示 1．应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统． 2．应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据．对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义． 【例1】 一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J．试问： (1)这些气体的内能发生了怎样的变化？ (2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？ [规范思维] 　 　 　 [针对训练]　(2011·福建·28(2))一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104 J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的________．(填选项前的字母) A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小 C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小 二、对热力学第二定律的理解及应用 1．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义． (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助． (2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等． 2．热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性． 3．热力学过程方向性实例： 特别提示 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能可以转化为机械能，如气体的等温膨胀过程． 【例2】 图2为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外． 图2 (1)下列说