2021高考物理二轮复习第一篇专题十三：热力学定律学案13页

热力学定律
(2020·山东等级考)一定质量的理想气体从状态 a开始,经 a→b、b→c、c→a三个过程后回
到初始状态 a,其 p-V 图象如图所示。已知三个状态的坐标分别为 a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、
c(3V0,2p0),以下判断正确的是 (　　)
A.气体在 a→b过程中对外界做的功小于在 b→c过程中对外界做的功
B.气体在 a→b过程中从外界吸收的热量大于在 b→c过程中从外界吸收的热量
C.在 c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在 c→a过程中内能的减少量大于 b→c过程中内能的增加量
(1)审题破题眼: (2)情境化模型:

(3)命题陷阱点
陷阱 1:不能从 p-V图象挖掘隐含条件
①p-V 图象中图线与横轴所围区域的面积可表示功。体积增大的过程气体对外做功,W<0;体积
减小的过程外界对气体做功,W>0。
②p-V 图象中等温线是双曲线的一支。同一等温线上 p、V乘积相等;离原点越远的等温线温度
越高。
陷阱 2:未掌握影响理想气体内能的因素
一定质量理想气体的内能仅与温度有关。温度升高,内能就增大,ΔU>0;温度降低,内能就减
小,ΔU<0;温度不变则内能不变,ΔU=0。

陷阱 3:不会利用热力学第一定律分析吸放热及热量与功的关系
热力学第一定律 ΔU=W+Q 给出了 ΔU、W 和 Q 间的定量关系,分析它们之间的关系要从它们的
符号和数值综合考量。
应用热力学第一定律的三点注意
1.做功求解方法:等压过程可用 W=-pΔV 求功;任何过程都可用 p-V 图像中的面积求功;等容
过程 W=0;气体向真空中自由膨胀,对外界不做功,W=0。
2.与外界绝热,则不发生热传递,此时 Q=0。
3.由于理想气体没有分子势能,所以当它的内能变化时,主要体现在分子动能的变化上,从宏
观上看就是温度发生了变化。
气体实验定律与热力学定律的综合问题解决方案
1.(多选)新冠肺炎疫情期间,某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门 K,向下压压杆
A 可向瓶内储气室充气,多次充气后按下按柄 B 打开阀门 K,消毒液会自动经导管从喷嘴处喷
出。储气室内气体可视为理想气体,充气和喷液过程中温度保持不变,则下列说法正确的是
(　　)
A.充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能不变,压强增大
C.只要储气室内气体压强大于外界大气压强,消毒液就能从喷嘴处喷出

D.喷液过程中,储气室内气体吸收热量对外界做功
E.喷液过程中,储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力减小
2.(多选)如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的 p - 图象,其中 AB 段为双曲
线,BC段与横轴平行,
则下列说法正确的是 (　　)
A.过程①中气体分子的平均动能不变
B.过程②中气体需要吸收热量
C.过程②中气体分子的平均动能减小
D.过程③中气体放出热量
E.过程③中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数增大
3.(V-T 图象)一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程:A→B→C。已知气体在初始状态 A
的压强为 p0,体积为 V0,温度为 T0,BA 连线的延长线经过坐标原点,A→B 过程中,气体从外界吸
收热量为 Q,B状态温度为 T1。试求:
(1)气体在 B状态时的体积和在 C状态时的压强;
(2)气体从 A→B→C整个过程中内能的变化。
1.(多选)下列说法正确的是 (　　)
A.多晶体有固定的熔点,但没有规则的外形,且表现为各向同性
B.若分子间的相互作用力始终表现为斥力,在分子间的距离增大的过程中,分子力减小
C.一定质量的理想气体,体积减小,其压强也一定减小

D.将红墨水滴入一杯清水中,一会儿整杯清水都变成红色,该现象是扩散现象
E.一切自发过程总沿着分子热运动的无序性减小的方向进行
2.(多选)一定质量的理想气体经历了 a→b、b→c、c→d 三个状态变化过程,其中纵坐标表示
理想气体的压强 p、横坐标表示理想气体的热力学温度 T。则下列结论正确的是 (　　)
A.a→b过程,理想气体对外界做正功
B.a→b过程,理想气体密度变大
C.b→c过程,理想气体向外界放出热量
D.c→d过程,理想气体内能不变
E.三个状态变化过程对比,c→d过程是理想气体对外界做正功最多的过程
3.(多选)气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回时用的气密性装置;其原...