章末盘点知识整合与阶段检测
热力学基础
1.表达式
ΔU=Q+W
2.ΔU、Q、W的正负问题
凡有利于物体内能增大的,取正号,如内能增加ΔU为正,外界对物体做功W取正号,外界给物体传递热量Q取正号,反之取负号。
3.综合问题
要理解内能概念记住影响内能大小的因素,对于气体要抓住体积变化是是否做功的标志(V变大,对外做功,反之对内做功),对于理想气体要抓住温度变化是内能变化的标志(T升高,内能变大,反之,内能减小),要特别注意,该类问题的状态变化规律,往往与气体的实验定律结合进行判断求解。
4.解题思路
分析题干确定内能改变的手段(W、Q)→判断W、Q的符号→代入公式ΔU=W+Q→得出结论
[例1] (重庆高考)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由气缸和活塞组成.开箱时,密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )
A.对外做正功,分子的平均动能减小
B.对外做正功,内能增大
C.对外做负功,分子的平均动能增大
D.对外做负功,内能减少
[解析] 气体膨胀,体积增大对外做功;由热力学第一定律ΔU=W+Q,由于是绝热过程,故气体内能减少,气体温度降低,分子的平均动能减小。
[答案] A
1.热力学第二定律的克劳修斯和开尔文表述
(1)热传导具有方向性:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)机械能与内能转化的方向性:不可能从单一热源吸收热量,使之完全用来做功,而不产生其他影响。
2.热力学第二定律熵的表述
与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行,即总是朝着熵增加的方向进行。
3.微观实质
热力学第二定律的几种表述虽然角度不同,但反映的实质是等价的,即都揭示了自然界宏观过程的方向性。
[例2] 下列说法正确的是( )
A.冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体,因此不遵从热力学第二定律
B.空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等
C.自发的热传导是不可逆的
D.不可能通过给物体加热而使它运动起来,因为违背热力学第一定律