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热力学定律

分子的平均动能 只取决于温度,因此初始时氢分子的平均动能等于氧 分子的平均动能。
初始时氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓氢 气膨胀,对固定栓做功,由于气缸绝热,内能减小, 温度降低。氧气压缩,固定栓对氧气做功,由于气缸 绝热,氧气内能增加,温度升高。由于隔板导热,松 开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,有热量从氧 气传到氢气,氧气的内能先增大后减小,氢气的内能 比初始时的大,A、B错,C、D正确。
07届南京市第一次调研测试 1 1.下列叙述和热力学定律相关,其正确的是( A ) A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量 守恒定律 B.第二类永动机不可能制成,是因为违背了能量 守恒定律
C.电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量 传到外界,违背了热力学第二定律
D.气体可以从单一热源吸热,并全部用来对外做 功,而不引起其它变化
高温物体 高温物体 高温物体 高温物体 高温物体
W
Q2
致冷机
W
Q1
热机
Q1
热机
W
W
Q1
致冷机
Q1
热机
W
Q1
低温物体
Q2
低温物体
Q2
低温物体
Q2
低温物体
Q2
低温物体
图1
(A)
(B)
(C)
(D)
学利用物理课中学过的热学知识,设法测量了电冰
箱一段工作时间t内散热器发出的热量Q.在这段时 间内冰箱压缩机消耗的电能为E(E=Pt,P为电冰 箱压缩机的额定功率),以下四组数据是Q与E的 百分比,其中肯定不符合事实的是 ( CD )
A.200%
C.60%
B.160%
D.80%
07年1月苏州市教学调研测试8 8.一定质量的理想气体,从某一状态开始,经过 一系列变化后又回到开始的状态,用W1 表示外界对 气体做功的数值,W2 表示气体对外界做功的数值, Q1 表示气体吸收的热量多少,Q2 表示气体放出的热量 多少,则在整个过程中可能正确的关系有 ( B C D ) A.Q1-Q2>W2-W1 C.W1=W2 B.Q1=Q2 D.Q1>Q2
B.能量耗散不符合热力学第二定律
C.能量耗散过程中能量仍守恒
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中 的宏观过程具有方向性
07年苏锡常镇四市一模 5 5.热力学第二定律常见的表述方法有两种,其一是: 不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其 它变化;其二是:不可能从单一热源吸收热量并把它 全部用来做功,而不引起其它变化。第一种表述方法 可以用图1来表示,根据你对第二种表述的理解,如 果也用类似的图来表示,你认为正确的是 ( B )
06年江苏连云港市最后模拟考试1 1.下列说法中正确的是 ( A ) A.电热器消耗的电能可以全部变成内能
B.在火力发电中,蒸汽的内能可以全部变成电能
C.在热机中,燃气的内能可以全部变成机械能
D.可以制造一种传热物体,使热量自发地从物体 的低温端传递给高温端
07年1月苏州市教学调研测试7 7.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象 。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流 散的能量重新收集、重新加以利用.下列关于能量 耗散的说法中正确的是 ( C D ) A.能量耗散说明能量不守恒
A.气缸内气体的分子平均动能变小
B.气缸内气体的压强变小
C.气缸内气体向外界放出热量
D.气缸内气体从外界吸收热量
07年苏锡常镇四市二模5. 5 .右图所示为一带活塞的气缸,缸内盛有气体,缸外 为恒温环境,气缸壁是导热的,现令活塞向外缓慢移动 一段距离,在此过程中气体吸热,对外做功W1 ,然后 设法将气缸壁及活塞绝热,推动活塞压缩气体,使活塞 回到原来位置,此过程中外界对气体做功W2,则 ( D ) A. 有可能使气体回到原来状态,且|W1 | > | W2| B. 有可能使气体回到原来状态,且|W1 | < | W2| C. 不可能使气体回到原来状态,且|W1 | > | W2| D. 不可能使气体回到原来状态, 且|W1 | < | W2|
解: 原来状态压强为P0 ,体积为V0 ,温度为T0 , 活塞向外缓慢移动一段距离,气体等温膨胀,体积为V1 , 压强为P1 , T0= T1 , P1 V1= P0 V0 ,
由热力学第一定律ΔE1=W1 +Q1=0
绝热压缩气体,使活塞回到原来位置,此过程V2 = V0 ΔE2=W2 +Q2 =W2 >0 P
解见下页
解: 当气体体积V增大时,气体对外界做功,当气 体体积V减小时,外界对气体做功;故A选项正确;
pV 常 数 ,p增大时,V不一定变化, 根据 T
故B选项错;
根据ΔE=W+Q可知,在V减小的过程中,可能向外界 放热,内能不一定增大,故C选项错误;
Q=0 的过程中,W不一定为0,故D选项错误。
物体内能增加,△E>0;物体内能减少,△E< 0
外界对物体做功W >0;物体对外界做功W < 0
物体从外界吸热 Q>0; 物体向外界放热Q < 0
二、热力学第二定律 表述形式一:热量总是从高温物体传到低温物体,但 是不可能自动从低温物体传递到高温物体,而不引起 其它变化。(这是按照热传导的方向性来表述的。)
解: 气体回到开始的状态内能不变, ΔE=0 由热一律,ΔE=Q+W= 0 即ΔE=Q+W= Q1- Q2 + W1 - W2 = 0
可见A错
07年江苏省扬州市一模7 7.如图所示,导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定 质量的空气,气缸固定不动。一条细线左端连接在活 塞上,另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上,开始 时活塞静止。现不断向小桶中添加细沙,使活塞缓慢 向右移动(活塞始终未被拉出气缸)。则在活塞移动过 程中,下列说法正确的是( B D )
2007年高考江苏卷11 11、如图所示,绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦 移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分 别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初 始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气 的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列 说法中正确的是 ( C D ) A、初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能 B、系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小 C、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中, 有 热量从氧气传递到氢气 固定栓 绝热气缸 D、松开固定栓直至系统重新 达到平衡的过程中,氧气的内 能先增大后减小
功是能量转化的量度.
热力学第一定律表示,做功和热传递提供给一个物 体多少能量,物体的内能就增加多少,能量在转化 或转移过程中守恒.
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一 种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的 物体.这就是能量守恒定律.
07年4月苏州中学调研试卷8. 8.电冰箱工作时,冰箱内部的食物温度降低,位 于冰箱后背的散热器温度升高,散发热量.某位同
07年重庆市第一轮复习第三次月考卷3 3.下列说法中正确的是 ( A ) A.满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自 发地进行的 B.一切宏观热力学过程并不是都具有方向性 C.理想气体在等温变化时,内能不变,因而与外 界不发生热交换 D.电冰箱从箱内温度较低的食品吸收的热量等于 冰箱向外界空气释放的热量
∴ T2 > T0= T1
由气态方程
∴ P2 > P0 所以不可能使气体回到原来状态
P2V0 P1V1 P0V0 T2 T1 T1
P2 P0
P1 0 V0 V1 V
画出气体状态变化的P—V图如图示,
图线和虚线所围的面积等于功的大小,可见|W1 | < | W2| .
2007年理综全国卷Ⅱ14 14.对一定质量的气体,下列说法正确的是( A ) A.在体积缓慢不断增大的过程中,气体一定对外界 做功 B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功 C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加 D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定 不变
表述形式二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部 用来做功,而不引起其它变化。机械能可以全部转化 为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其 它变化。 (这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的)
注意:两种表述是等价的,并可从一种表述导出另 一种表述。
表述形式三:第二类永动机是不可能制成的。
三、能量转化和守恒定律
一、热力学第一定律 在一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热 传递的过程,那么,外界对物体所做的功W加上物 体从外界吸收的热量Q,等于物体内能的增加△E ,即△E= W + Q ①热力学第一定律的内容:物体内能的增量△E等于 外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。 ②表达式:W+Q=△E ③符号规则:
热 力 学 定 律
热 力 学 定 律
一、热力学第一定律 二、热力学第二定律 三、能量转化和守恒定律 07年4月苏州中学调研试卷8 07年1月苏州市教学调研测试8 07年江苏省扬州市一模7 07年苏锡常镇四市二模5 2007年理综全国卷Ⅱ14 2007年高考江苏卷11 07年重庆市第一轮复习第三次月考卷3 07届南京市第一次调研测试 1 06年江苏连云港市最后模拟考试1 07年1月苏州市教学调研测试7 07年苏锡常镇四市一模 5
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