2022版新教材物理人教版选择性必修第三册学案：第三章 热力学定律 章末总结 WORD版含解析.docx

1、章末总结体系构建见学用160页 W Q Q+W 自发地 完全 品质综合提升见学用160页提升一热力学第一定律及其应用例1 在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9J。图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零。求：（1）从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量U1；（2）从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量U2及其从外界吸收的热量Q2。答案：（1）0 9J（2）9J3J解析：（1）由题意知从

2、状态A到状态C的过程，气体发生等容变化该气体对外界做的功W1=0根据热力学第一定律有U1=-W1+Q1内能的增量U1=Q1=9J（2）状态A到状态B与状态A到状态C升高相同的温度，故内能增量相同。A到B的过程，体积减小，温度升高该气体内能的增量U2=U1=9J根据热力学第一定律有U2=W2+Q2从外界吸收的热量Q2=U2-W2=3J综合提升1.公式：U=Q+W其揭示了内能的增量(U)、外界对物体做功(W)与物体从外界吸热(Q)之间的关系。2.各物理量符号的意义物理量UWQ大于零物体的内能增加外界对物体做功物体吸热小于零物体的内能减少物体对外界做功物体放热等于零物体内能不变物体对外界(或外界对物

3、体)不做功物体与外界绝热3.应用热力学第一定律应注意的问题（1）只有绝热过程Q=0，U=W，用做功可判断内能的变化。（2）只有在气体体积不变时，W=0，U=Q，用吸热、放热情况可判断内能的变化。（3）若物体内能不变，即U=0，W和Q不一定等于零，而是W+Q=0，功和热量符号相反、大小相等，因此判断内能变化问题一定要全面考虑。（4）对于气体，做功W的正负一般要看气体体积变化，气体体积缩小，W0；气体体积增大，W0。迁移应用1.（多选）（2021河北任丘第一中学高三月考）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C后又回到状态A其中CA为等温过程。下列说法正确的是( )A. AB过程中，

4、单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数增加B. BC过程中，气体放出热量C. CA过程中，气体分子的平均动能保持不变D. CA过程中，气体吸收热量答案：B ; C解析：AB过程中，压强不变，体积变大，分子数密度减小，温度升高，分子平均速率变大，则单位时间内、单位面积上与器壁碰撞的分子数减小，A项错误；BC过程中，气体体积不变W=0，温度降低内能减小U0，则根据U=W+Q可知，气体放出热量，D项错误。2.对于一定质量的理想气体，下列说法错误的是( )A. 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B. 若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C. 若气体温度升高1K，其等容过程所吸收的热量一

5、定小于等压过程所吸收的热量D. 当气体温度升高时，气体的内能一定增大答案：B解析：一定质量的理想气体的内能与温度有关，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变，A项正确；由pVT=C知，气体的温度不断升高，压强不一定增大，B项错误；根据热力学第一定律有U=Q+W，气体温度升高1K，U相同，等容过程W=0，等压过程，体积增大，则W0，根据热力学第一定律可知Ubc=Qbc+Wbc，结合A项可知Wab=WbcQab，bc过程气体吸收的热量大于ab过程气体吸收的热量，B项错误；气体从ca，温度降低，所以Uca0，根据热力学第一定律可知Qca0，放出热量，C项正确；理想气体的内能只与温度有

6、关，根据Ta=Tb可知|Tca|=|Tbc|，所以气体D在ca过程中内能的减少量等于bc过程中内能的增加量，D项错误。5.（2020天津，5，5分）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体( )A.压强变大B.对外界做功C.对外界放热D.分子平均动能变大答案：B解析：随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据pV=C可知罐内气体压强减小，A项错误；由于气体体积增大，对外界做功，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律U=W+Q可知气体一定从外界吸收热量，B项正确，C项错误；温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变，D项错误。