1、课时分层集训(三十七)热力学定律与能量守恒定律(限时：40分钟)对热力学第一定律、第二定律的理解1(2018杭州模拟)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是()A一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能增大B热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成C气体向真空的自由膨胀是不可逆的D热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E1 kg的0 的冰比1 kg的0 的水的内能小些BCE一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则Q0，W0，根据UWQ可知，气体的内能减小，选项A错误；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，选项B正确；热力
2、学第二定律表明：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项C正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，选项D错误；1 kg的0 的冰变成1 kg的0 的水要吸收热量，所以选项E正确2对于一定量的理想气体，下列说法正确的是() 【导学号：84370515】A当气体温度变化时，气体内能一定变化B若气体的内能不变，其状态也一定不变 C若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变D若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大E气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关ACE理想气体的内能只由温度决定，当气体温度变化时，气体
3、内能一定变化，选项A正确；若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，选项B错误；由理想气体状态方程C可知，如果气体的压强和体积都不变时，则温度也不变，而理想气体的内能只由温度决定，所以内能也不改变，选项C正确；如果气体的温度升高，同时体积增大，其压强可能增大、不变或减小，选项D错误；气体温度升高1 K代表增加一定量内能，由热力学第一定律UWQ知，热量Q与W有关，选项E正确3(2017全国卷)如图1337所示，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是()图1
4、337A在过程ab中气体的内能增加B在过程ca中外界对气体做功C在过程ab中气体对外界做功D在过程bc中气体从外界吸收热量E在过程ca中气体从外界吸收热量ABDab过程是等容变化，ab过程压强增大，温度升高，气体内能增大，选项A正确；而由于体积不变，气体对外界不做功，选项C错误ca过程是等压变化，体积减小，外界对气体做功，选项B正确；体积减小过程中，温度降低，内能减小，气体要放出热量，选项E错误bc过程是等温变化，内能不变，体积增大，气体对外界做功，则需要吸收热量，选项D正确4一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图1338所示下列判断正确的是()图
5、1338A过程ab中气体一定吸热B过程bc中气体既不吸热也不放热C过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热Da、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小Eb和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同ADE由p T图象可知过程ab是等容变化，温度升高，内能增加，体积不变，由热力学第一定律可知过程ab一定吸热，选项A正确；过程bc温度不变，即内能不变，由于过程bc体积增大，所以气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项B错误；过程ca压强不变，温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，放出的热量一定大于外界对气体做的功，选项C
6、错误；温度是分子平均动能的标志，由p T图象可知，a状态气体温度最低，则分子平均动能最小，选项D正确；b、c两状态温度相等，分子平均动能相等，由于压强不相等，所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，选项E正确热力学定律与气体实验定律的综合5某种一定质量的理想气体从状态a开始，经过三个过程ab、bc、ca回到原状态如图1339所示，状态a时体积是1 m3，压强是1.0105Pa，温度是300 K，求：图1339(1)气体从ca过程外界对气体做功多少？(2)说明bc过程气体吸热小于1.5105 J.解析(1)ca过程为等压变化Tc600 KVa1 m3Ta300 K解得Vc2 m3WpV
7、1105 J.(2)bc过程为等温变化W(21)1051 J1.5105 JWUQW，温度不变U0气体吸热Q|W|1.5105 J.答案(1)1105 J (2)见解析6如图13310所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，重力加速度为g.求：图13310(1)外界空气的温度是多少； (2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少解析(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖吕萨克定律有得外界温度TT0T0T0.(2)活塞上升过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W(mgp0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能UQWQ(mgp0S)d.答案(1)T0(2)Q(mgp0S)d4