第3讲热力学定律与能量守恒A组基础过关1.(多选)健身球是一个充满气体的大皮球,现把健身球放在水平地面上。若在人体压向健身球的过程中球内气体温度保持不变,则()A.气体分子的平均动能增大B.气体的密度增大C.气体的内能增大D.外界对气体做功答案BD在人压向健身球的过程中,外界对球做功,气体所占的体积减小,故气体的密度增大;气体温度不变,故气体分子的平均动能不变;由于外界对气体做功,但气体温度不变,故内能不变;由热力学第一定律可知,气体对外放热。故A、C错误,B、D正确。2.下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变答案C根据热力学第一定律ΔU=Q+W判断,只有C项正确。3.(多选)下列说法正确的是()A.压缩气体总能使气体的温度升高B.能量耗散过程中能量是守恒的C.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律D.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律E.能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性答案BCE气体内能的变化取决于做功和热传递两个方面,只压缩气体并不一定能使气体温度升高,选项A错误;由能量守恒定律可知,选项B正确;第一类永动机是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器,违背了能量守恒定律,选项C正确;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,选项D错误;由热力学第二定律可知,选项E正确。4.(多选)关于热力学定律,以下说法正确的是()A.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的体现,否定了创造和消灭能量的可能性,告诉我们第一类永动机不可能制成B.热力学第二定律反映了一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性,告诉我们第二类永动机不可能制成C.做功和热传递都能改变物体的内能,根据最后的结果可以区分是做功还是热传递使物体温度升高的D.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化,热力学第二定律指出内能不可能完全转化为机械能,故二者是相互矛盾的E.热力学第一定律和热力学第二定律分别从不同的角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律,二者相互独立,又相互补充,都是热力学的理论基础答案ABE做功和热传递都能改变物体的内能,部分情况中无法根据最后的结果判断是做功还是热传递使物体温度升高的,选项C错误;热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现,热力学第二定律则指出了能量转化的方向性,二者并不矛盾,选项D错误。5.[2018课标Ⅲ,33(1),5分]如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中()A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功答案BCD对于一定量的理想气体有pVT=恒量。从a到b,p逐渐增大,V逐渐增大,所以p与V的乘积pV增大,可知T增大,则气体的内能一直增加,故A错误,B正确。由于V逐渐增大,可知气体一直对外做功,故C正确。由热力学第一定律ΔU=Q+W,因ΔU>0,W<0,可知Q>0,即气体一直从外界吸热,且吸收的热量大于对外做的功,故D正确,E错误。6.(多选)如图所示,汽缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态。现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是()A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,对外做功,内能不变C.气体A分子的平均动能增大D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大E.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少答案ACE因为中间是导热隔板,所以气体B吸收热量,温度升高,内能增加;又因为外界压强不变,故气体的体积变大,气体对外做功,由盖—吕萨克定律可知,达到新的平衡后,气体温度升高,内能增加,选项B错误;气体B的压强不变,但是体积增大,平均动能增大,所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少,选项E正确;因达到新的平衡后,B气体温度升高,则A气体温度也升高,内能增大,气体A分子的平均动能变大,但是不是每个分子的动能都增大,选项A、C正确,D错误。7.(多...
