專題05熱力學(xué)圖象模型一．氣體的四類“等值變化”圖像的比較類別特點(diǎn)(其中C為常量)舉例等溫變化pV圖像pV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)peq\f(1,V)圖像p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高等容變化：pT圖像p＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小等壓變化：VT圖像V＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強(qiáng)越小注意：各個常量“C”意義有所不同，可以根據(jù)pV＝nRT確定各個常量“C”的意義。二．熱力學(xué)第一定律與氣體圖像綜合問題的解題思路(1)根據(jù)氣體圖像的特點(diǎn)判斷氣體的溫度、體積的變化情況，從而判斷氣體與外界的吸、放熱關(guān)系及做功關(guān)系。(2)在pV圖像中，圖線與V軸圍成的面積表示氣體對外界或外界對氣體做的功。(3)結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷有關(guān)問題。【模型演練1】（2024·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測）如圖甲所示，氣缸內(nèi)用輕質(zhì)活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B，氣體體積隨溫度變化的圖像如圖乙所示，已知?dú)怏w內(nèi)能變化量為，外界大氣壓強(qiáng)為，不計活塞與氣缸間的摩擦。求：（1）氣體在狀態(tài)時的體積；（2）氣體從外界吸收的熱量。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）由題意可得

解得（2）在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體壓強(qiáng)不變，外界對氣體做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得解得【模型演練2】（2025·廣東·模擬預(yù)測）卡諾熱機(jī)是只有兩個熱源（一個高溫?zé)嵩春鸵粋€低溫?zé)嵩矗┑暮唵螣釞C(jī)，其循環(huán)過程的圖像如圖所示，它由兩個等溫過程（a→b和c→d）和兩個絕熱過程（b→c和d→a）組成。若熱機(jī)的工作物質(zhì)為理想氣體，高溫?zé)嵩礈囟葹?，低溫?zé)嵩礈囟葹閳D像中a、b、c、d各狀態(tài)的參量如圖所示。求：(1)氣體處于狀態(tài)c的壓強(qiáng)；(2)氣體處于狀態(tài)a的體積；(3)若過程a→b熱機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰?，過程c→d熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶艧?，求熱機(jī)完成一次循環(huán)對外做的功W。【答案】(1)(2)(3)【詳解】（1）過程c→d為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有解得（2）過程d→a，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得解得（3）過程b→c和d→a為絕熱過程，吸熱熱機(jī)完成一次循環(huán)內(nèi)能不變，即根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得【模型演練3】（2324高二下·湖南長沙·期末）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程1到達(dá)狀態(tài)b，經(jīng)歷過程2到達(dá)狀態(tài)c，經(jīng)歷過程3到達(dá)狀態(tài)d，經(jīng)歷過程4回到狀態(tài)a。其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖所示，且cd與V軸平行，ab的延長線過原點(diǎn)，ad與T軸平行。關(guān)于這四個過程，下列說法正確的是（??）A．在過程1中，理想氣體的壓強(qiáng)不變B．在過程2中，理想氣體內(nèi)能不變C．在過程3中，氣體對外做功，氣體分子平均動能不變D．氣體在a、b、c、四個狀態(tài)時，在狀態(tài)d時的壓強(qiáng)最大【答案】AC【詳解】A．根據(jù)可知，由于過程1中的延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，則過程1是等壓變化，故A正確；B．由圖可知，在過程2中溫度升高，氣體內(nèi)能增大，故B錯誤；C．在過程3中，體積增大，氣體對外做功，溫度不變，氣體分子平均動能不變，故C正確；D．根據(jù)可知坐標(biāo)原點(diǎn)O與abcd上各點(diǎn)連線的斜率與壓強(qiáng)成反比，如圖由圖可知，O與c的連線的斜率最小，壓強(qiáng)最大，即c狀態(tài)壓強(qiáng)最大，故D錯誤。故選AC。一、單選題1．（2425高三上·云南昆明·期中）“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量。在“空氣充電寶”某個工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的pT圖像如圖所示。關(guān)于該過程下列說法正確的是（）A．a(chǎn)→b過程氣體體積減小B．a(chǎn)→b過程氣體從外界吸收熱量C．b→c過程氣體體積不變D．b→c過程氣體對外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量【答案】B【詳解】A．a(chǎn)→b過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，根據(jù)可知?dú)怏w體積增大，故A錯誤；B．a(chǎn)→b過程，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，氣體體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，故B正確；C．由圖知，b→c過程中，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，但圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，由可得，圖像中的狀態(tài)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率與體積大小成反比，所以b→c過程中，氣體體積逐漸增大，故C錯誤；D．由于b→c過程溫度降低，內(nèi)能減小，體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，氣體對外界做的功大于氣體從外界吸收的熱量，故D錯誤。故選B。2．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)、變化到狀態(tài)，其圖像如圖所示。下列說法不正確的是（??）A．的過程中，氣體對外界做功B．的過程中，外界對氣體做功C．的過程中，氣體先吸熱后放熱D．的過程中，氣體體積先增大后減小【答案】C【詳解】A．的過程中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，由可知，氣體體積變大，則氣體對外界做功，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)可知由于點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率大于點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，可知狀態(tài)對應(yīng)的體積小于狀態(tài)的體積，則的過程中，體積減小，外界對氣體做功，故B正確，不符合題意；C．的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，又因為氣體對外做功，則由可知?dú)怏w吸熱；的過程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，由可知其體積變大，則氣體內(nèi)能變大，氣體對外做功，由可知?dú)怏w吸熱，即的過程中，氣體一直吸熱，故C錯誤，符合題意；D．根據(jù)可知的過程中，各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率先減小后增大，則氣體體積先增大后減小，故D正確，不符合題意。故選C。3．一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示，為圓弧，為半徑相同的圓弧。氣體從狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)、、最終回到狀態(tài)，則（??）A．從狀態(tài)到狀態(tài)是等溫膨脹過程B．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體放出熱量，內(nèi)能增大C．處于狀態(tài)時，氣體分子單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的次數(shù)一定比處于狀態(tài)時少D．從狀態(tài)經(jīng)、、回到狀態(tài)，氣體吸收熱量【答案】C【詳解】A．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的圖線是圓弧而不是雙曲線，所以這一過程不是等溫膨脹過程，故A錯誤；B．從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大，對外界做功，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知其溫度必定升高，則氣體內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸收熱量，故B錯誤；C．氣體在狀態(tài)與在狀態(tài)相比，在狀態(tài)時氣體體積較大，分子的數(shù)密度較小，氣體溫度升高，分子的平均動能增加，因為狀態(tài)與狀態(tài)氣體壓強(qiáng)相等，所以在狀態(tài)時氣體分子單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的次數(shù)一定較少，故C正確；D．從狀態(tài)經(jīng)、、回到狀態(tài)時氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，外界對氣體做的功等于圖形的面積，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w放出熱量，故D錯誤。故選C。4．（2425高三上·江蘇·階段練習(xí)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強(qiáng)為1.5×105Pa，經(jīng)歷A→B→C→A的過程，已知B→C過程中氣體做功絕對值是C→A過程中氣體做功絕對值的3倍，下列說法中正確的是（）A．C→A的過程中外界對氣體做功600JB．B→C的過程中氣體對外界做功600JC．整個過程中氣體從外界吸收600J的熱量D．整個過程中氣體從外界吸收450J的熱量【答案】C【詳解】A．在C→A過程中，圖線為直線，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知壓強(qiáng)不變，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)WCA=p·ΔV解得WCA=300J故A錯誤；B．由題知B→C過程中氣體做功絕對值是C→A過程中氣體做功絕對值的3倍，則B→C的過程中氣體對外界做功900J，故B錯誤；CD．A→B→C→A，溫度不變，則內(nèi)能變化量ΔU=0，A→B過程，氣體體積不變，做功為零；B→C的過程中氣體對外界做功900J；C→A的過程中外界對氣體做功300J，故W=WCA＋WBC=600J，Q=ΔUW=600J則整個過程中氣體從外界吸收600J的熱量，故C正確，D錯誤。故選C。5．一定質(zhì)量的理想氣體按的順序經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其圖像如圖所示。圖中線段與縱軸平行，線段與縱軸垂直。氣體在狀態(tài)變化過程中下列敘述正確的是（）A．過程氣體不放熱也不吸熱B．過程氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的次數(shù)增加C．過程氣體對外界做的功等于過程外界對氣體做的功D．過程氣體體積減小【答案】D【詳解】AD．過程由圖可知為等溫變化，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)玻意耳定律可知，當(dāng)壓強(qiáng)p增大時，體積V減小，可知外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，由于內(nèi)能不變，可知過程氣體放出熱量，故A錯誤，D正確；B．由圖可知?dú)怏w壓強(qiáng)不變，氣體溫度升高，則氣體分子平均動能增大，根據(jù)壓強(qiáng)微觀意義可知，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的次數(shù)減少，故B錯誤；C．由圖可知為等容變化，即a、c兩個狀態(tài)體積相同，則過程氣體體積的變化量大小與過程氣體體積的變化量大小相等，而過程氣體壓強(qiáng)不變，過程氣體壓強(qiáng)增大，根據(jù)可知，過程氣體對外界做的功小于過程外界對氣體做的功，故C錯誤。故選D。6．（2324高二下·寧夏石嘴山·期末）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)、、三個過程后回到初始狀態(tài)A，其圖像如圖所示，已知狀態(tài)A的氣體溫度為，下列說法正確的是（）A．狀態(tài)B的氣體溫度為800KB．在過程中，氣體對外做負(fù)功C．在過程中，氣體對外做功1200JD．在一個循環(huán)過程中，氣體從外界吸收熱量450J【答案】A【詳解】A．在A→B過程中，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得解得故A正確；B．在A→B過程中，氣體的體積不變，所以氣體既不對外做功，外界也不對氣體做功，故B錯誤；C．在B→C過程中，氣體的壓強(qiáng)不變，體積減小，外界對氣體做功為故C錯誤；D．在A→B→C→A一個循環(huán)過程中，內(nèi)能不變在A→B過程中，氣體的體積不變，氣體做功為零；在B→C過程中，外界對氣體做功為1200J；在C→A過程中，氣體對外界做的功等于圖線與橫坐標(biāo)圍成的面積大小，為根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：，式中W表示外界對氣體做的功，則可得即氣體向外界釋放熱量450J，故D錯誤。故選A。7．如圖甲，固定在水平地面上的氣缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知在環(huán)境溫度變化時大氣壓強(qiáng)不變?，F(xiàn)對活塞施加一作用力，使氣缸內(nèi)氣體分別經(jīng)歷圖乙所示的①②③三個過程，緩慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)，狀態(tài)壓強(qiáng)相等，不計活塞與氣缸壁間的摩擦，則下列說法錯誤的是（）A．過程①一定對活塞做負(fù)功B．過程②為零C．過程③先對活塞做正功，后對活塞做負(fù)功D．過程①比過程②③缸內(nèi)氣體吸熱多【答案】C【詳解】A．過程①氣體溫度升高，初、末狀態(tài)壓強(qiáng)不變，則體積變大，活塞向右運(yùn)動。以活塞為研究對象，水平方向活塞受三個力，氣體初、末狀態(tài)壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)，此時。過程①缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)先增大后減小，則向左，且先增大后減小，一直對活塞做負(fù)功，故A正確，不符合題意；B．過程②缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變且等于，，故B正確，不符合題意；C．過程③缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)先減小后增大，向右，且先增大后減小，一直對活塞做正功，故C錯誤，符合題意；D．由熱力學(xué)第一定律得所以理想氣體的溫度變化相同時，內(nèi)能變化量相同，又體積變化量相同，則為負(fù)時變大，因此過程①比過程②③缸內(nèi)氣體吸熱多，故D正確，不符合題意。故選C。8．（2324高二下·河北·期末）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)熱力學(xué)過程、B→C、后又回到狀態(tài)A。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)為，對于、B→C、三個過程，下列說法正確的是（

）A．氣體在狀態(tài)B時的壓強(qiáng)B．過程中外界對氣體做的功C．B→C過程中氣體分子的平均動能減小D．整個過程中氣體從外界吸收熱量【答案】C【詳解】A．由題意知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)為，由圖可知狀態(tài)A時的體積為2V0，屬于等溫變化，氣體在狀態(tài)B時的體積為V0，根據(jù)玻意耳定律，有氣體在狀態(tài)B時的壓強(qiáng)，故A錯誤；B．過程中圖線過坐標(biāo)原點(diǎn)，所以該過程屬于等壓變化，又因為氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)為，氣體從過程中體積變大，所以氣體對外界做功為，故B錯誤；C．由圖可知，B→C過程中氣體溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故C正確；D．的過程氣體等溫過程，體積變小，外界對氣體做功為B→C過程氣體體積不變，所以氣體對外界不做功，外界對氣體也不做功；由B選項可知，氣體從過程中體積變大，所以氣體對外界做功為而從A到B氣體的壓強(qiáng)從2p0減小到p0，平均壓強(qiáng)大于p0，則氣體在整個過程中外界對氣體做功為即整個過程中外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，整個過程中氣體向外界放熱，故D錯誤。故選C。9．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后又回到狀態(tài)A。其中C→D→A為等溫過程，該循環(huán)過程如圖所示，下列說法正確的是（）A．A→B過程中，單位時間撞擊器壁單位面積的分子數(shù)變少B．B→C過程中，氣體從外界吸熱C．C→A過程中，氣體分子的內(nèi)能一直增大D．氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后又回到狀態(tài)A的整個過程中，氣體對外界做功之和為零【答案】A【詳解】A．由圖像可知：A→B過程中是等壓變化，體積增大、溫度升高，分子平均動能增大，但壓強(qiáng)不變，所以單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少，故A正確；B．B→C過程中是等容變化，外界對氣體不做功；壓強(qiáng)減小，由可知溫度降低，故氣體分子內(nèi)能減少，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w放出熱量，故B錯誤；C．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，由題意可知：C→D→A過程是等溫過程，C→A過程氣體溫度不變，氣體分子的平均動能不變，故C錯誤；D．整個過程中，氣體內(nèi)能不變，氣體對外界做功等于ABCD圍成的面積，故D錯誤。故選A。10．用注射器將一段空氣（可視為理想氣體）封閉，操作注射器實(shí)現(xiàn)氣體按如圖的變化。下列說法正確的是（）A．，所有分子熱運(yùn)動的動能都增大B．，氣體吸收的熱量大于氣體對外做的功C．，氣體的壓強(qiáng)先不變后減小D．單位時間內(nèi)與注射器單位面積碰撞的分子數(shù)狀態(tài)比狀態(tài)多【答案】B【詳解】A．過程中，溫度升高，分子的平均動能增大，但不是所有分子的動能都增大，故A錯誤；B．過程中，溫度升高，則氣體內(nèi)能增大，氣體體積變大，則氣體對外界做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得由于W<0可知Q>0且氣體吸收的熱量大于氣體對外做的功，故B正確；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得可知圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率越小則壓強(qiáng)越大，所以氣體的壓強(qiáng)先增大后減小，故C錯誤；D．由圖像可知a、c兩狀態(tài)壓強(qiáng)相等，c狀態(tài)溫度高于a狀態(tài)溫度，溫度高的分子平均動能大，根據(jù)壓強(qiáng)微觀意義可知，c狀態(tài)時，單位時間內(nèi)與注射器單位面積碰撞的分子數(shù)比a狀態(tài)時少，故D錯誤。故選B。11．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b→c→a回到初始狀態(tài)a，其pV圖像如圖所示。下列說法正確的是（

）A．b→c過程，氣體對外放出熱量B．c→a過程內(nèi)能不變C．a(chǎn)、b狀態(tài)對應(yīng)的溫度之比為3：2D．a(chǎn)、b狀態(tài)對應(yīng)的溫度之比為2：3【答案】D【詳解】A．b→c過程，體積不變，氣體不做功壓強(qiáng)增大，根據(jù)查理定律，所以溫度升高，內(nèi)能變大根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸收熱量，故A錯誤；B．c→a過程，壓強(qiáng)不變，體積減小，所以溫度降低，內(nèi)能減少，故B錯誤；CD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程代入數(shù)據(jù)可得故C錯誤，D正確。故選D。二、多選題12．（2324高二下·河北·期末）汽車的四沖程內(nèi)燃機(jī)利用奧托循環(huán)進(jìn)行工作，一個循環(huán)過程氣體內(nèi)能變化量為0。該循環(huán)由兩個絕熱過程和兩個等容過程組成。圖為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的奧托循環(huán)，則該氣體（）A．在狀態(tài)a和c時氣體分子的平均動能可能相等B．在a→b過程中增加的內(nèi)能在數(shù)值上等于adcb所圍的“面積”C．在一次循環(huán)過程中吸收的熱量大于放出的熱量D．在b→c過程中增加的內(nèi)能大于在d→a過程中減少的內(nèi)能【答案】CD【詳解】A．從c到d為絕熱膨脹，外界對氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減少，溫度降低，狀態(tài)c的溫度高于狀態(tài)d的溫度；從d到a，體積不變，由查理定律可知，壓強(qiáng)減小，溫度降低，則狀態(tài)d的溫度高于狀態(tài)a的溫度，可得狀態(tài)c的溫度高于狀態(tài)a的溫度，狀態(tài)a和c時氣體分子的平均動能不可能相等。故A錯誤；B．在a→b過程中為絕熱壓縮，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，外界對其做的功全部用于增加內(nèi)能，而圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示外界對氣體做功，所以在a→b過程中增加的內(nèi)能在數(shù)值上等于abef所圍的“面積”。故B錯誤；C．在一次循環(huán)過程中，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有化簡得由圖可知則故C正確；D．在b→c等容過程中增加的內(nèi)能，在d→a等容過程中減少的內(nèi)能，由得故D正確。故選CD。13．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③到達(dá)狀態(tài)d。對此氣體，下列說法正確的是（

）A．過程①中，氣體體積不斷增大B．過程②中，氣體從外界吸收熱量C．過程③中，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)增加D．氣體在狀態(tài)a的體積大于在狀態(tài)d的體積【答案】ACD【詳解】A．過程①中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，則氣體體積不斷增大，A正確；B．過程②中，氣體體積不變，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放出熱量，B錯誤；C．過程③中，氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，分子數(shù)密度增加，溫度降低，分子平均速率減小，則氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)增加，C正確；D．根據(jù)可知在a、d兩個狀態(tài)滿足可知狀態(tài)a的體積大于狀態(tài)d的體積，D正確。故選ACD。14．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，圖中，，狀態(tài)1、2對應(yīng)的溫度分別為、，下列說法正確的是（）A．氣體吸熱，氣體分子的平均動能增大，B．器壁單位面積上在單位時間內(nèi)受分子撞擊的次數(shù)減少C．若氣體由狀態(tài)2再變化到狀態(tài)1時外界對氣體做的功與圖示變化過程氣體對外做的功相等，則氣體放出的熱量也一定與圖示變化過程吸收的熱量相等D．氣體從狀態(tài)2變化到狀態(tài)1的過程不可能有吸熱過程【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得，可得，說明從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能增加，分子平均動能增加，氣體對外做功，內(nèi)能增加，說明氣體吸熱，故A正確；B．分子平均動能增加，分子撞擊器壁的力增大，由于氣體壓強(qiáng)減小，可得器壁單位面積上在單位時間內(nèi)受分子撞擊的次數(shù)減少，故B正確；C．若氣體由狀態(tài)2再變化到狀態(tài)1時外界對氣體做的功與題圖所示變化過程氣體對外做的功相等，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出的熱量與題圖所示變化過程吸收的熱量大小也相等，故C正確；D．氣體由狀態(tài)2變化到狀態(tài)1，未限制變化的過程，所以可以有吸熱過程，故D錯誤。故選ABC。15．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷ABCDA的循環(huán)，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（

）A．狀態(tài)B時，氣體分子的平均動能比狀態(tài)A時氣體分子的平均動能大B．由B到C的過程中，氣體釋放熱量C．由C到D的過程中，氣體吸收熱量D．經(jīng)歷ABCDA一個循環(huán)，氣體吸收的總熱量大于釋放的總熱量【答案】ABD【詳解】A．狀態(tài)B與狀態(tài)A相比，pV的值大，溫度高，分子的平均動能大，故A正確；B．由B到C的過程，發(fā)生等容變化，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，氣體對外界不做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，故B正確；C．由C到D的過程，pV的值變小，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，故C錯誤；D．題圖中四邊形的面積表示氣體經(jīng)歷ABCDA一個循環(huán)對外界所做的功，氣體內(nèi)能沒有變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的總熱量大于釋放的總熱量，故D正確。故選ABD。16．如圖甲所示，一高度為H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是絕熱的，活塞橫截面積為S，在缸的正中間和缸口處有固定卡環(huán)，活塞可以在兩個卡環(huán)之間無摩擦運(yùn)動?；钊路椒忾]有一定質(zhì)量的理想氣體，已知理想氣體的內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正且為常量，重力加速度為g。開始時封閉氣體的溫度為，壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱，封閉氣體先后經(jīng)歷了如圖乙所示的三個狀態(tài)變化過程，則（）A．活塞質(zhì)量為B．從b→c過程，氣體對外做功C．從a→d全過程，氣體內(nèi)能增加D．從a→d全過程，氣體吸收的熱量小于其內(nèi)能的增量【答案】AC【詳解】A．在過程中，氣體等壓升溫膨脹，活塞受力平衡，有解得活塞質(zhì)量為故A正確；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得圖線斜率不變時，體積不變，可知只有在過程中氣體對外做功故B錯誤；C．在全過程中，由理想氣體狀態(tài)方程有解得可知?dú)怏w內(nèi)能的變化量故C正確；D．從全過程，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量大于其內(nèi)能的增加量，故D錯誤。故選AC。17．（2324高二下·四川自貢·階段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）A．過程ab中，氣體一定吸熱B．過程bc中，氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中，外界對氣體所做的功小于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小【答案】ACD【詳解】A．過程ab中，圖像過坐標(biāo)原點(diǎn)，氣體體積不變，W=0；溫度升高，氣體的內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體一定吸熱，A正確；B．過程bc中，溫度不變，氣體的內(nèi)能不變；根據(jù)，壓強(qiáng)減小，氣體的體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸收熱量，B錯誤；C．過程ca中，溫度降低，氣體的內(nèi)能減少；根據(jù)，溫度降低，氣體的體積減小，外界對氣體做功W，根據(jù)熱力學(xué)第一定律所以外界對氣體所做的功小于氣體所放的熱，C正確；D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a氣體的溫度最低，內(nèi)能最小，分子的平均動能最小，D正確。故選ACD。18．（2324高二下·遼寧葫蘆島·期末）一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A．A→B的過程中，氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增加B．A→B的過程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量C．B→C的過程中，氣體體積減小，外界對氣體做功D．B→C的過程中，氣體對外界放熱，內(nèi)能減小【答案】BC【詳解】AB．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得結(jié)合圖像A→B的過程圖像為一條過原點(diǎn)的直線可知從A到B的過程，是等容升溫過程，氣體不對外做功，氣體內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外界吸收熱量，從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量，故A錯誤，B正確；CD．從B到C的過程是等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可知壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對氣體做功，由于溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w放出熱量，故C正確，D錯誤。故選BC。三、解答題20．某小組設(shè)計了一個簡易深度計，如圖所示，其構(gòu)造為一導(dǎo)熱良好的剛性柱形容器，頂端有卡口，用質(zhì)量忽略不計的薄活塞，密封一部分理想氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，水對活塞產(chǎn)生擠壓使其向下移動，根據(jù)圖中向下移動的距離d可求得深度計所到達(dá)的深度，容器內(nèi)部底面積，內(nèi)部高度，忽略水的溫度隨深度的變化，深度計在水中與水達(dá)到熱平衡后，活塞位于頂端卡口處，此時封閉氣體壓強(qiáng)為，已知外界大氣壓強(qiáng)，且p0相當(dāng)于10m高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。(1)某次實(shí)驗中測得長度，求此時深度計所處的深度H；(2)若深度計由水深70m處緩慢下降至90m處的過程中，其氣體狀態(tài)變化過程對應(yīng)為等溫線上a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程，如圖乙所示，ab段可近似看成一段傾斜直線，求在該過程中氣體向外界釋放的熱量Q?！敬鸢浮?1)90m(2)【詳解】（1）根據(jù)題意可知，封閉氣體等溫變化，由玻義耳定律有解得又有解得則有（2）根據(jù)題意可知，70m深處，封閉氣體的壓強(qiáng)為由玻義耳定律有可得90m深處，封閉氣體的壓強(qiáng)為由玻義耳定律有解得過程中，外界對氣體做功為可得由熱力學(xué)第一定律有得即放出的熱量。21．如圖甲所示，一圓柱形絕熱汽