第3课时热力学定律与能量守恒【基础巩固】热力学第一定律的理解与应用1.重庆出租车常以天然气作为燃料.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)(B)A.压强增大,内能减小B.吸收热量,内能增大C.压强减小,分子平均动能增大D.对外做功,分子平均动能减小解析:温度是分子平均动能的标志,故天然气的温度升高过程中,分子平均动能增大,又天然气可视为理想气体,不需要考虑分子势能,而气体质量不变,罐内天然气分子数不变,所以气体分子总动能增大,故内能增大,选项A,D错误;由热力学第一定律可知,气体体积不变,内能增大,则一定从外界吸收热量,选项B正确;天然气体积不变,随温度升高,气体压强增大,选项C错误.2.(多选)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示.充气袋四周被挤压时,假设袋内气体与外界无热交换,则袋内气体(AC)A.体积减小,内能增大B.体积减小,压强减小C.对外界做负功,内能增大D.对外界做正功,压强减小解析:挤压充气袋,气体的体积减小,充气袋中气体的压强增大,外界对气体做正功,气体对外界做负功,由于袋内气体与外界没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体内能增大,故选项A,C正确.热力学第二定律的理解与应用3.(多选)根据热力学定律,下列说法中正确的是(AB)A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,“”形成能源危机解析:热力学第二定律的表述之一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体,即自发热传递具有方向性,选项A中热量并非自发地从低温物体传到高温物体,选项A正确;空调机制冷过程中一方面从室内吸收热量同时所消耗电能中的一部分又变为热量散失在室内,使排放到室外的热量多于从室内吸收的热量,选项B正确;“由热力学第二定律的另一表述不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,”而不产生其他影响可知选项C错误;由能量守恒定律知,能量总是守恒的,只是存在的形式不同,选项D错误.热力学定律与气体实验定律的综合问题4.导学号00622885(多选)如图所示,绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用力可忽略.现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a,b各自达到新的平衡(BCD)A.a的体积增大了,压强变小了B.b的温度升高了C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更剧烈D.a增加的内能大于b增加的内能解析:a气体吸收热量,体积增大,使隔板K压缩b气体,由热力学第一定律可知,b气体内能增加,即温度升高,选项B正确;对a,b两部分气体来说,加热前p,V,T皆相等,加热后,pa=pb,Va>Vb,由=C可知压强增大,且Ta>Tb,所以选项A错误,C,D正确.5.导学号00622886一定质量的理想气体,从初始状态A经状态B,C,D再回到A,体积V与温度T的关系如图所示.图中TA,VA和TD为已知量.(1)从状态A到B,气体经历的是(“”“”“”选填等温等容或等压)过程.(2)从B到C的过程中,气体的内能(“”“”“”选填增大减小或不变).(3)从C到D的过程中,气体对外(“”“”“”选填做正功做负功或不做功),同时(“”“”选填吸热或放热).(4)气体在状态D时的体积VD=.解析:(1)由题图可知,从状态A到B,气体体积不变,故是等容变化.(2)从B到C温度不变,即分子平均动能不变,该理想气体的内能不变.(3)从C到D气体体积减小,外界对气体做正功W,所以气体对外做负功,同时温度降低,说明内能减小,由热力学第一定律ΔU=W+Q知气体放热.(4)从D到A是等压变化,由=,得VD=VA.答案:(1)等容(2)不变(3)做负功放热(4)VA【素能提升】6.(2015·福建卷,29)如图,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac.则(C)A.Tb>Tc,Qab>QacB.Tb>Tc,QabQacD.Tb=Tc,Qab
