假期作业(十三) 热力学定律-【百汇大课堂·暑假作业】2022年高二物理（新教材）

假期作业　 根据理想气体的状态方程可得:pA１ T１ ＝pA３T３ 其中T２＝T１＝(２７＋２７３)K＝３００K, V３＝V１＝６S 解得:T３＝３６７．５K＝９４．５℃ 答案　(１)２１cm　 (２)９４．５℃ １２．解析　(１)由题意p１＝p０－pΔh＝７１cmHg, V１＝１８S, T１＝(２７３＋２７)K＝３００K p２＝７５cmHg,V２＝(L＋ Δh ２ )S＝２０S 根据理想气体状态方程 p１V１ T１ ＝p２ V２ T２ 代入数据得T２＝３５２K 则t２＝(３５２－２７３)℃＝７９℃ (２)因为p３＝７５cmHg,T３＝T１＝３００K 根据玻意耳定律p１V１＝p３V３ 解得L３＝１７．０４cm (３)注入水银柱的长度 l＝Δh＋２(L－L３)＝４cm＋２×(１８－１７．０４)cm ＝５．９２cm 答案　(１)７９℃　(２)１７􀆰０４cm　 (３)５．９２cm 假期作业(十三)　热力学定律 知识要点 １．(１)①做功　(２)①热量　②Q＋W　③Q＋W　吸收 　增加　放出　减少　２．(１)转化　转移　转化　转移 　总量　(２)普遍规律　(３)能量守恒定律　３．(１)①自 发地　②不产生其他影响　(２)热力学第二定律 素养测评 １．C　[由热力学第一定律得 ΔU＝W ＋Q＝－１００J－ ４０J＝－１４０J．] ２．A　[由图可知,A→B 是 等 压 过 程,气 体 体 积 增 大, 气体对外做 功 为 W１ 则 有 W１＝p VB－VA( ) ＝６× １０５× ３－２( ) ×１０－３J＝６００J,B→C 的过程中,没有 吸放热,Q＝０,由热力学第一定律则有 ΔU＝W２,解得 W２＝－１０００J,所以在A→B→C过程中有W＝W１＋ (－W２)＝６００J＋１０００J＝１６００J．因此气体对外界做 的总功大小为１６００J,A正确,B、C、D错误．] ３．D　[由题意知一定质量的理想气体由状态A 经过程 Ⅰ变至状态B时,W１ 为负功,Q１ 为正(吸收的热量), 根据热力学第一定律则有ΔU１＝W１＋Q１＝４２０－３００J＝ １２０J,内能增加１２０J;当气体从状态B 经过程Ⅱ回到 状态A 时,W２ 为正,内能减小１２０J,根据热力学第一 定律则有 Q２＝ΔU２－W２＝－１２０－２００J＝－３２０J,所 以放出热量３２０J,故 A、B、C错误,D正确．] ４．D　[根据热力学第二定律,热量不能自发地由低温物 体传给高温物体,但在一定条件下,热量可以由低温 物体传给高温物体,例如电冰箱的工作过程,A 错误; 根据热力学第一定律,物体内能的变化取决于吸收或 放出的热量和做功的正负两个因素,B错误;永动机违 反能量守恒定律,C错误;不可能从单一热库吸收热量 并把它全部用来做功,而不引起其他变化是热力学第 二定律的表述形式之一,D正确．] ５．B　[各种物理过程能量是守恒的,但是自然界的宏观 过程具有方向性,故 A错误;通过摩擦生热,能量耗散 了,即能量可以利用的品质降低了,这是不可逆过程, 故B正确;空调机既能制热又能制冷,但是要耗电,即 热传递有方向性,热量只能自发地由高温物体传向低 温物体,故 C错误;虽然总能量守恒,但随着能量耗 散,能量可以利用的品质降低了,故 D错误．] ６．CD　[内能的变化由做功和热传递共同决定,外界对 气体做功的同时,如果气体放出热量,则内能可能不 变,可能增加,可能减小,A 错误;气体温度升高,内能 增加,内能的变化由做功和热传递共同决定,也可能 是外界对气体做功,导致内能增加,温度升高,B错误; 根据热力学第二定律,不可能自发地把热量从低温物 体传到高温物体而不产生其他影响,但是热量能自发 地从高温物体传递给低温物体,故 C正确;根据热力 学第二定律可知:任何热机都不可能使燃料释放的热 量完全转化为机械能,故 D正确．] ７．AD　[气体经历过程１,压强减小,体积变大,气体膨 胀对外做功,又气体与外界无热量交换,根据热力学 第一定律知,其内能减小,故温度降低,故 A 正确;气 体在过程２中,根据理想气体状态方程pVT ＝C ,开始 时,体积不变,对外不做功,压强减小,温度降低,根据 热力学第一定律知,气体对外放热;然后压强不变,体 积变大,气体膨胀对外做功,温度升高,内能增大,根 据热力学第一定律知,气体要吸收热量,故B、C错误; 无论是气体经历过程１还是过程２,初、末状态相同, 故内能改变量相同,故 D正确．] ８．BCD　[根据pVT ＝C 可知过原点的直线为等容线,且 斜率越大的等容线对应的气体的体积越小,由图像可 知Va＝Vb＜Vc＝Vd,故 A错误;b→c过程中,气体的 体积变大,对外做功,温度升高,内能增加,根据热力 学第一定律可知气体吸热,故B正确;c→d过程中,气 体温度降低,