考向二 热力学定律

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专题十五 热学
考向二 热力学定律
2025年高考物理专题复习资料
考点切片
考点1 热力学第一定律与能量守恒定律
1.［多选］（2023全国甲卷）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓
慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是( )
ABD
A.气体的体积不变，温度升高 B.气体的体积减小，温度降低
C.气体的体积减小，温度升高 D.气体的体积增大，温度不变
E.气体的体积增大，温度降低
【解析】 理想气体的分子势能忽略不计,气体质量一定,分子数一定,故气体内能与气体
分子平均动能（温度）呈正相关。
气体的体积不变,外界对气体不做功,即；温度升高,气体内能增大, ,则
由热力学第一定律可知, ,即气体从外界吸热。
气体的体积减小,外界对气体做功,即；温度降低,气体内能减小, ,则
,即气体对外界放热。
气体的体积减小,外界对气体做功,即；温度升高,气体内能增大,,则
可能为零,即气体可能与外界无热量交换。
气体的体积增大,气体对外界做功,即；温度不变,气体内能不变, ,则
,即气体从外界吸热。
气体的体积增大,气体对外界做功,即；温度降低,气体内能减小,,则
可能为零,即气体可能与外界无热量交换。
2.［多选］如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板
右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到
稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气，下列说法正
确的是( )
ABD
A.气体自发扩散前后内能相同
B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中，气体对外界做功
D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功
E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变
【解析】 抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做功,与外界没有热交
换,因此气体的内能不变。
气体在被压缩的过程中,外界对气体做正功。
由于气体与外界没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体在被压缩的过程中
内能增大,因此气体的温度升高,气体分子的平均动能增大。
考点2 热力学第二、三定律
3.［多选］根据热力学定律，下列说法正确的有( )
ADE
A.电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B.一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生
C.科技的不断进步使得人类有可能生产出单一热源的热机
D.尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到
E.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
【解析】 热量可以从低温物体向高温物体传递,但要引起其他变化,符合电冰箱的
工作原理。
热运动的宏观过程会有一定的方向性,符合能量守恒定律的宏观过程并不能都
真的发生,根据热力学第二定律,不可能从单一热源取热,使之完全转换为有用功而不产生
其他影响。
能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。
根据热力学第二定律,即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失,热机也不可能把
燃料产生的内能全部转化为机械能,即效率达不到 。
4.（2024陕西西安检测）下列说法正确的是( )
A
A.某物体热力学温度为，摄氏温度为
B.三个热力学系统、、，若与内能相等，与内能相等，则根据热平衡定律
与 接触时不会发生热交换
C.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
【解析】 某物体热力学温度为,摄氏温度为 。
热平衡状态下两物体的温度相同,但两物体内能相同时,温度不一定相同,故与 接
触时可能会发生热交换。
热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他
的变化”。
随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,但无法达到绝对零度。