高考物理易錯點32 熱力學定律和能量守恒（原卷版）

易錯點32熱力學定律和能量守恒易錯總結一、熱力學第一定律1．改變內能的兩種方式：做功與傳熱．兩者對改變系統(tǒng)的內能是等價的．2．熱力學第一定律：一個熱力學系統(tǒng)的內能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和．3．熱力學第一定律的表達式：ΔU＝Q＋W.4．熱力學第一定律的應用：(1)W的正負：外界對系統(tǒng)做功時，W取正值；系統(tǒng)對外界做功時，W取負值．(均選填“正”或“負”)(2)Q的正負：外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q取正值；系統(tǒng)向外界傳遞的熱量Q取負值．(均選填“正”或“負”)二、能量守恒定律1．探索能量守恒的足跡2．能量守恒定律能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變．3．永動機不可能制成(1)第一類永動機：不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機器．(2)第一類永動機由于違背了能量守恒定律，所以不可能制成．一、熱力學第二定律1．定義：在物理學中，反映宏觀自然過程的方向性的定律．2．熱力學第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．闡述的是傳熱的方向性．3．熱力學第二定律的開爾文表述：(1)熱機①熱機工作的兩個階段：第一個階段是燃燒燃料，把燃料中的化學能變成工作物質的內能；第二個階段是工作物質對外做功，把自己的內能變成機械能．②熱機用于做功的熱量一定小于它從高溫熱庫吸收的熱量，即W<Q.(2)熱力學第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響．(該表述闡述了機械能與內能轉化的方向性)．4．熱力學第二定律的克勞修斯表述和開爾文表述是等價的．(選填“等價”或“不等價”)三、熱力學第一定律和熱力學第二定律的比較1．兩定律的比較熱力學第一定律熱力學第二定律區(qū)別是能量守恒定律在熱力學中的表現(xiàn)，否定了創(chuàng)造能量和消滅能量的可能性，從而否定了第一類永動機是關于在有限空間和時間內，一切和熱現(xiàn)象有關的物理過程、化學過程具有不可逆性的經驗總結，從而否定了第二類永動機聯(lián)系兩定律分別從不同角度揭示了與熱現(xiàn)象有關的物理過程所遵循的規(guī)律，二者既相互獨立，又相互補充，都是熱力學的理論基礎2.兩類永動機的比較第一類永動機第二類永動機設計要求不消耗任何能量，可以不斷做功(或只給予很少的能量啟動后，可以永遠運動下去)將內能全部轉化為機械能，而不引起其他變化(或只有一個熱庫，實現(xiàn)內能向機械能的轉化)不可能制成的原因違背了能量守恒定律違背了熱力學第二定律【易錯跟蹤訓練】易錯類型：對物理概念理解不透徹1．（2021·重慶高三月考）關于內能，下列說法中正確的是（）A．兩物體質量和溫度都相同，則內能也相同B．物體吸收熱量，內能一定增加C．功可以全部轉化為熱，熱不可以全部轉化為功D．熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的過程是不可逆的2．（2021·全國高三專題練習）一定質量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始經過一系列改變后又回到開始狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做功，W2表示氣體對外界做功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則整個過程一定有（）A．Q1-Q2=W2-W1 B．Q1=Q2 C．W2=W1 D．Q1>Q23．（2021·全國高三專題練習）下列關于熱現(xiàn)象的描述正確的是（）A．根據(jù)熱力學定律，熱機的效率可能達到100%B．做功和傳熱都是通過能量轉化的方式改變系統(tǒng)內能的C．溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同D．根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體4．（2021·江蘇省如皋中學高三開學考試）熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列關于能量耗散的說法中正確的是（）A．能量耗散現(xiàn)象是指能量在周圍環(huán)境中消失了B．能量耗散不符合熱力學第二定律C．能量耗散過程中能量仍守恒D．使用清潔的能源可以減少能量耗散5．（2021·全國）如圖所示為沖擊擺實驗裝置，一飛行子彈射入沙箱后與沙箱合為一體，共同擺起一定高度，則下面有關能的轉化的說法中正確的是（）A．子彈的動能轉變成沙箱和子彈的內能B．子彈的動能轉變成了沙箱和子彈的勢能C．子彈的動能轉變成了沙箱和子彈的動能D．子彈的動能一部分轉變成沙箱和子彈的內能，另一部分轉變成沙箱和子彈的機械能6．（2021·全國高三課時練習）如圖所示，氣缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導熱性良好的隔板（固定），封閉著兩部分氣體和，活塞處于靜止平衡狀態(tài)?，F(xiàn)通過電熱絲對氣體加熱一段時間，后來活塞達到新的平衡，不計氣體分子勢能，不計活塞與氣缸壁間的摩擦，大氣壓強保持不變，則下列判斷正確的是（）A．氣體吸熱，但對外做功，內能不變B．氣體吸熱，對外做功，內能不變C．氣體和氣體內每個分子的動能都增大D．氣體分子單位時間內對器壁單位面積碰撞次數(shù)減少7．（2021·古浪縣第五中學高三）關于熱力學第二定律，下列表述正確的是（）A．不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體B．不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功C．一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行D．在任何的自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵一定增加8．（2021·陜西西北大學附中高三開學考試）一定質量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的p-T變化過程如圖所示，下列說法正確的是（）A．從A到B氣體體積變大，氣體放出熱量B．從B到C氣體體積變小，氣體放出熱量C．從C到D氣體分子密集程度變小，氣體放出熱量D．從D到A氣體分子密集程度變大，氣體放出熱量9．（2021·全國高三專題練習）地球上有很多的海水，它的總質量約為1.4×1018噸，如果這些海水的溫度降低0.1℃，將要放出5.8×1023焦耳的熱量，有人曾設想將海水放出的熱量完全變成機械能來解決能源危機，但這種機器是不能制成的，其原因是（）A．內能不能轉化成機械能B．內能轉化成機械能不滿足熱力學第一定律C．只從單一熱庫吸收熱量并完全轉化成機械能而不產生其他影響的機器不滿足熱力學第二定律D．上述三種原因都不正確10．（2021·河西·天津實驗中學高三）一定質量的理想氣體經歷狀態(tài)變化，其圖線如圖所示，變化順序為，圖中段延長線過坐標原點，線段與p軸垂直，線段與軸垂直，則（）A．，壓強不變、外界對氣體做功、氣體放出熱量B．，壓強減小、外界對氣體做功、氣體吸收熱暈C．，壓強減小、外界對氣體做功、氣體吸收熱量D．，壓強增大、氣體對外界做功、同時放出熱量11．（2021·江蘇淮安·高三）如圖所示，一定質量的某種理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)（）A．可通過等容變化實現(xiàn)B．不可能經過體積減小的過程C．氣體一定從外界吸熱D．外界一定對氣體做正功12．（2021·首都師范大學附屬中學高三月考）對于一定質量的某種理想氣體，N表示單位時間內與單位面積器壁碰撞的分子次數(shù)，則（）A．當體積減小時，溫度一定升高B．當溫度降低時，一定向外界放熱C．氣體壓強是由氣體分子之間的斥力引起的D．當壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化13．（2021·江蘇泰州中學高三）如圖所示，一定質量的理想氣體先由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，再由狀態(tài)b變化到狀態(tài)a，這樣經過一系列中間過程又回到原來狀態(tài)的過程稱為循環(huán)過程，在整個循環(huán)過程中，下列關于一定質量理想氣體的說法中正確的是（）A．內能變化為零B．整個循環(huán)過程中，外界對理想氣體做的功等于理想氣體對外做的功C．整個循環(huán)過程中，理想氣體吸收的熱量等于放出的熱量D．在一次循環(huán)過程中吸收的熱量小于放出的熱量14．（2021·天津耀華中學高三）一定質量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖像如圖所示，已知氣體處于狀態(tài)A時的溫度為300K，則下列判斷正確的是（）A．氣體處于狀態(tài)B時的溫度為600KB．狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同C．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過程中氣體內能一直增大D．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體放熱15．（2021·山東濟南·）泉城濟南，以泉聞名。小張同學在濟南七十二名泉之一的珍珠泉游覽時，發(fā)現(xiàn)清澈幽深的泉池底部，不斷有氣泡生成，上升至水面破裂。氣泡在泉水中上升過程中，以下判斷正確的是（）A．氣泡對泉水做正功，氣泡吸收熱量B．氣泡對泉水做正功，氣泡放出熱量C．泉水對氣泡做正功，氣泡吸收熱量D．泉水對氣泡做正