《熱力學(xué)第一定律》新教材1課件

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熱力學(xué)第一定律

3能量守恒定律第三章

熱力學(xué)定律2熱力學(xué)第一定律3能量守恒定律第三章熱力學(xué)定律1.理解熱力學(xué)第一定律，并會(huì)運(yùn)用于分析和計(jì)算.2.理解并會(huì)運(yùn)用能量守恒定律.3.知道什么是第一類永動(dòng)機(jī)及其不可能制成的原因.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解熱力學(xué)第一定律，并會(huì)運(yùn)用于分析和計(jì)算.學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)梳理重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN知識(shí)梳理重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSU知識(shí)梳理一、熱力學(xué)第一定律1.改變內(nèi)能的兩種方式：

與

.兩者對(duì)改變系統(tǒng)的內(nèi)能是

.2.熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的

______與外界對(duì)它所

的和.3.熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式：ΔU＝

.做功傳熱等價(jià)的熱量做的功Q＋W知識(shí)梳理一、熱力學(xué)第一定律做功傳熱等價(jià)的熱量做的功Q＋W4.熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用：(1)W的正負(fù)：外界對(duì)系統(tǒng)做功時(shí)，W取

值；系統(tǒng)對(duì)外界做功時(shí)，W取___值.(均選填“正”或“負(fù)”)(2)Q的正負(fù)：外界對(duì)系統(tǒng)傳遞的熱量Q取

值；系統(tǒng)向外界傳遞的熱量Q取

值.(均選填“正”或“負(fù)”)正負(fù)正負(fù)4.熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用：正負(fù)正負(fù)一般情況下看氣體的體積是否變化.W＝－8×104J，ΔU＝1.兩者對(duì)改變系統(tǒng)的內(nèi)能是.(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.例3(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)高二月考)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過(guò)程可用如圖4所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為TA＝300K，試求：答案氣體內(nèi)能增加了400J(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)如圖11所示，左邊圓柱形容器的橫截面積為S，上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為m的活塞；封閉氣體向外界傳遞熱量理解并會(huì)運(yùn)用能量守恒定律.某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式：ΔU＝.判斷氣體是否做功的方法(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A正確.它不符合機(jī)械能守恒定律氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中能量是守恒的，這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移；二、能量守恒定律1.探索能量守恒的足跡一般情況下看氣體的體積是否變化.二、能量守恒定律2.能量守恒定律能量既不會(huì)憑空

，也不會(huì)憑空

，它只能從一種形式

為其他形式，或者從一個(gè)物體

到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量

.3.永動(dòng)機(jī)不可能制成(1)第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地

的機(jī)器.(2)第一類永動(dòng)機(jī)由于違背了

，所以不可能制成.產(chǎn)生消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變對(duì)外做功能量守恒定律2.能量守恒定律產(chǎn)生消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變對(duì)外做功能量守恒定律(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管的底部中間有一閥門，開始閥門關(guān)閉，兩管中的水面高度差為h.由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量的種類變了，但能量不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤；W＝－8×104J，ΔU＝1.已知活塞的橫截面積為0.(3)等溫過(guò)程：始末狀態(tài)一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)放出的熱量(或系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對(duì)外界做的功).氣體由C到D為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得：b→c過(guò)程中，氣體的體積變大，對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱，選項(xiàng)B正確；現(xiàn)保持閥門緊閉，通過(guò)打氣筒再充入一些空氣.0×104J，則下列關(guān)于理想氣體的說(shuō)法正確的是(多選)(2020·山東高二期中)如圖8為一消毒水簡(jiǎn)易噴灑裝置，內(nèi)部裝有一定量的水，水上部是密封的空氣，噴灑口管徑細(xì)小.在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過(guò)程中閥門K打開，加熱過(guò)程a氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律得如圖1所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800J，同時(shí)氣體向外界放熱200J，缸內(nèi)氣體的NEIRONGSUOYIN(4)違背能量守恒定律的過(guò)程是不可能發(fā)生的.氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功；0×104J，則氣體內(nèi)能增加1.答案由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，氣體體積變大，因此氣體對(duì)外界做功，即W<0.400JB.1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加.(

)(2)系統(tǒng)內(nèi)能增加，一定是系統(tǒng)從外界吸收了熱量.(

)(3)系統(tǒng)內(nèi)能減少，一定是系統(tǒng)對(duì)外界做了功.(

)(4)違背能量守恒定律的過(guò)程是不可能發(fā)生的.(

)即學(xué)即用×××√(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管2.一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了50J的熱量，同時(shí)對(duì)外做功100J，則物體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)________J.50減少2.一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了50J的熱量，同時(shí)對(duì)外做功1一、熱力學(xué)第一定律導(dǎo)學(xué)探究

如圖1所示，快速推動(dòng)活塞對(duì)汽缸內(nèi)氣體做功10J，氣體內(nèi)能改變了多少？若保持氣體體積不變，汽缸向外界傳遞10J的熱量，氣體內(nèi)能改變了多少？若推動(dòng)活塞對(duì)汽缸內(nèi)氣體做功10J的同時(shí)，汽缸向外界傳遞10J的熱量，氣體的內(nèi)能改變了多少？重點(diǎn)探究答案

內(nèi)能增加了10J；減少了10J；沒(méi)改變.圖1一、熱力學(xué)第一定律重點(diǎn)探究答案內(nèi)能增加了10J；減少了1知識(shí)深化1.對(duì)公式ΔU＝Q＋W符號(hào)的規(guī)定符號(hào)WQΔU＋體積減小，外界對(duì)熱力學(xué)系統(tǒng)做功熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量?jī)?nèi)能增加－體積增大，熱力學(xué)系統(tǒng)對(duì)外界做功熱力學(xué)系統(tǒng)放出熱量?jī)?nèi)能減少知識(shí)深化1.對(duì)公式ΔU＝Q＋W符號(hào)的規(guī)定符號(hào)WQΔU＋體積減2.氣體狀態(tài)變化的幾種特殊情況(1)絕熱過(guò)程：Q＝0，則ΔU＝W，系統(tǒng)內(nèi)能的增加(或減少)量等于外界對(duì)系統(tǒng)(或物體對(duì)外界)做的功.(2)等容過(guò)程：W＝0，則ΔU＝Q，物體內(nèi)能的增加量(或減少量)等于系統(tǒng)從外界吸收(或系統(tǒng)向外界放出)的熱量.(3)等溫過(guò)程：始末狀態(tài)一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)放出的熱量(或系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對(duì)外界做的功).2.氣體狀態(tài)變化的幾種特殊情況3.判斷氣體是否做功的方法一般情況下看氣體的體積是否變化.①若氣體體積增大，表明氣體對(duì)外界做功，W<0.②若氣體體積減小，表明外界對(duì)氣體做功，W>0.4.應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟(1)根據(jù)符號(hào)法則寫出各已知量(W、Q、ΔU)的正負(fù)；(2)根據(jù)方程ΔU＝W＋Q求出未知量；(3)再根據(jù)未知量結(jié)果的正負(fù)來(lái)確定吸放熱情況、做功情況或內(nèi)能變化情況.3.判斷氣體是否做功的方法例1

一定質(zhì)量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式正確的是A.W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB.W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC.W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD.W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J解析

因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功，W取正值，即W＝8×104J；氣體內(nèi)能減少，ΔU取負(fù)值，即ΔU＝－1.2×105J；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.2×105J－8×104J＝－2×105J，B選項(xiàng)正確.√例1一定質(zhì)量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8×104例2

(2020·濟(jì)南市期中)如圖2所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸固定在水平面上，其右端由于有擋板，厚度不計(jì)的絕熱活塞不能離開汽缸，汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞距汽缸右端的距離為0.2m.現(xiàn)對(duì)封閉氣體加熱，活塞緩慢移動(dòng)，一段時(shí)間后停止加熱，此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?×105Pa.已知活塞的橫截面積為0.04m2，外部大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，加熱過(guò)程中封閉氣體吸收的熱量為2000J，則封閉氣體的內(nèi)能變化量為A.400J

B.1200J

C.2000J

D.2800J圖2√例2(2020·濟(jì)南市期中)如圖2所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽解析

由題意可知，氣體先等壓變化，到活塞運(yùn)動(dòng)到擋板處再發(fā)生等容變化，等壓變化過(guò)程氣體對(duì)外做功，做功為W＝－p0Sx＝－1×105×0.04×0.2J＝－800J，由熱力學(xué)第一定律可知，封閉氣體的內(nèi)能變化量為ΔU＝W＋Q＝(－800＋2000)J＝1200J，故B正確.解析由題意可知，氣體先等壓變化，到活塞運(yùn)動(dòng)到擋板處再發(fā)生等二、氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D像基礎(chǔ)上思考以下問(wèn)題：導(dǎo)學(xué)探究

答案

由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，氣體體積變大，因此氣體對(duì)外界做功，即W<0.(1)在變化過(guò)程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？圖3二、氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用如圖3所示，一定質(zhì)(2)在變化過(guò)程中氣體吸熱，還是向外放熱？氣體內(nèi)能如何變化？答案

由p－V圖像知從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，體積變大，則溫度升高，故ΔU>0.由ΔU＝W＋Q得Q>0，即氣體吸熱，內(nèi)能增加.(2)在變化過(guò)程中氣體吸熱，還是向外放熱？氣體內(nèi)能如何變化？知識(shí)深化熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合問(wèn)題的分析思路：(1)利用體積的變化分析做功情況.氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功；氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功.(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加；溫度降低，內(nèi)能減小.(3)利用熱力學(xué)第一定律判斷是吸熱還是放熱.由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，則Q＝ΔU－W，若已知?dú)怏w的做功情況和內(nèi)能的變化情況，即可判斷氣體狀態(tài)變化是吸熱過(guò)程還是放熱過(guò)程知識(shí)深化熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合問(wèn)題的分析思路：例3

(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)高二月考)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過(guò)程可用如圖4所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為TA＝300K，試求：答案

375K

(1)氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度TC；圖4例3(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)高二月考)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)解析

D→A為等溫線，則TD＝TA＝300K氣體由C到D為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得：解析D→A為等溫線，則TD＝TA＝300K(2)若氣體在A→B過(guò)程中吸熱1000J，則在A→B過(guò)程中氣體內(nèi)能如何變化？變化了多少？答案

氣體內(nèi)能增加了400J解析

氣體由A到B為等壓變化，則W＝－pΔV＝－2×105×3×10－3J＝－600J，由熱力學(xué)第一定律得ΔU＝Q＋W＝1000J－600J＝400J，則氣體內(nèi)能增加了400J.(2)若氣體在A→B過(guò)程中吸熱1000J，則在A→B過(guò)程三、能量守恒定律永動(dòng)機(jī)不可能制成導(dǎo)學(xué)探究

(1)在能量發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時(shí)，能量的總量會(huì)減少嗎？答案

能量的總量不會(huì)減少.(2)圖5為一種所謂“全自動(dòng)”的機(jī)械手表，既不需要上發(fā)條，也不用任何電源，卻能不停地走下去.這是不是一種永動(dòng)機(jī)？如果不是，維持表針走動(dòng)的能量是從哪兒來(lái)的？答案

這不是永動(dòng)機(jī).手表戴在手腕上，通過(guò)手臂的運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手表獲得能量，供手表指針走動(dòng).若將此手表長(zhǎng)時(shí)間放置不動(dòng)，它就會(huì)停下來(lái).圖5三、能量守恒定律永動(dòng)機(jī)不可能制成答案能量的總量不會(huì)減少.知識(shí)深化1.能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(1)各種運(yùn)動(dòng)形式都有對(duì)應(yīng)的能：機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，分子的熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，還有電磁能、化學(xué)能、核能等.(2)各種形式的能，通過(guò)某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化.例如：利用電爐取暖或燒水，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；煤燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；列車剎車后，輪子溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.2.能量守恒的兩種表達(dá)(1)某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等.知識(shí)深化1.能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等.3.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因分析如果沒(méi)有外界供給熱量而對(duì)外做功，由ΔU＝W＋Q知，系統(tǒng)內(nèi)能將減小.若想源源不斷地做功，在無(wú)外界能量供給的情況下是不可能的.(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少例4

(多選)下列對(duì)能量守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是A.某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B.某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C.不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——第一類永動(dòng)機(jī)是不

可能制成的D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了√√√例4(多選)下列對(duì)能量守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是√√√解析

A選項(xiàng)是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是守恒的；B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中能量是守恒的，這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移；第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，它違背了能量守恒定律，所以A、B、C正確.D選項(xiàng)中石子的機(jī)械能在變化，比如受空氣阻力作用，機(jī)械能可能減少，但機(jī)械能并沒(méi)有消失，而是轉(zhuǎn)化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能創(chuàng)生，也不能消失，故D錯(cuò)誤.解析A選項(xiàng)是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是守恒1.(熱力學(xué)第一定律的理解)關(guān)于內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法正確的是A.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B.物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少C.物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變D.物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變隨堂演練1234√1.(熱力學(xué)第一定律的理解)關(guān)于內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法正確的是1234解析

根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，物體內(nèi)能的變化與做功及熱傳遞兩個(gè)因素均有關(guān).物體吸收熱量，內(nèi)能不一定增大，因?yàn)槲矬w可能同時(shí)對(duì)外做功，故內(nèi)能還有可能不變或減少，A錯(cuò)誤，C正確；物體對(duì)外做功，可能同時(shí)吸收熱量?jī)?nèi)能還有可能不變或增大，B錯(cuò)誤；物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少，D錯(cuò)誤.1234解析根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，物體內(nèi)能的變化2.(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管的底部中間有一閥門，開始閥門關(guān)閉，兩管中的水面高度差為h.現(xiàn)將閥門打開，最終兩管水面相平，則這一過(guò)程中1234A.大氣壓做正功，重力做負(fù)功，水的內(nèi)能不變B.大氣壓不做功，重力做正功，水的內(nèi)能增大C.大氣壓不做功，重力做負(fù)功，水的內(nèi)能增大D.大氣壓做負(fù)功，重力做正功，水的內(nèi)能不變√圖62.(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U解析

由于兩管粗細(xì)相同，作用在液體上的大氣壓力的合力為零，故大氣壓力不做功；水流動(dòng)過(guò)程中重心下降，重力做正功，水的重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故水的內(nèi)能增大，選項(xiàng)B對(duì)，A、C、D錯(cuò).1234解析由于兩管粗細(xì)相同，作用在液體上的大氣壓力的合力為零，故3.(熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用)(2020·濟(jì)南市期末)一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過(guò)程回到原狀態(tài)，其V－T圖像如圖7所示，其中圖線ab的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，圖線bc平行于T軸，圖線ca平行于V軸，則1234A.ab過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不變，氣體從外界吸熱B.bc過(guò)程中氣體體積不變，氣體不吸熱也不放熱C.ca過(guò)程中氣體溫度不變，氣體從外界吸熱D.整個(gè)變化過(guò)程中氣體的內(nèi)能先減少后增加√圖73.(熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用)(2020·濟(jì)南市期末)一定質(zhì)量解析

由題圖中圖線ab的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，可知a到b過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積變大，氣體對(duì)外做功；溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A正確.1234b到c過(guò)程中氣體體積不變，氣體不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，故B錯(cuò)誤.c到a過(guò)程中氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積變小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，故C錯(cuò)誤.整個(gè)變化過(guò)程溫度先升高，后降低，最后不變，所以氣體的內(nèi)能先增加，后減小，最后不變，故D錯(cuò)誤.解析由題圖中圖線ab的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，可知a到b過(guò)1234.(氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)(2020·福建期末)研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過(guò)56?C時(shí)，30分鐘就可以滅活.如圖8，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E.a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1＝27?C，活塞位于汽缸中央，與底部的距離h1＝60cm，活塞和汽缸間的摩擦不計(jì).4圖8答案

病毒能被滅(1)若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說(shuō)明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活？1234.(氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)(202解析

設(shè)活塞橫截面積為S，則對(duì)a氣體，初態(tài)V1＝Sh1，T1＝(t1＋273)K＝300K；末態(tài)V2＝Sh2，T2＝(t2＋273)K閥門K打開，加熱過(guò)程a氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律得1234聯(lián)立解得t2＝57?C因57?C>56?C，所以a內(nèi)病毒能被滅活.解析設(shè)活塞橫截面積為S，則對(duì)a氣體，初態(tài)V1＝Sh1，T1(2)若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時(shí)間，給a缸內(nèi)氣體傳遞了Q＝1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內(nèi)能增加了ΔU＝8.5×103J，求此過(guò)程氣體b的內(nèi)能增加量.1234答案

1.5×103J(2)若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時(shí)間，給a缸內(nèi)氣體傳遞解析

閥門K閉合，系統(tǒng)絕熱，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，由熱力學(xué)第一定律有ΔUa＝Q＋W代入數(shù)據(jù)解得W＝－1.5×103J對(duì)b氣體，由于系統(tǒng)絕熱，則Q′＝0，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，由熱力學(xué)第一定律得，ΔUb＝|W|＝1.5×103J.1234解析閥門K閉合，系統(tǒng)絕熱，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，由熱力學(xué)考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律1.(多選)下列過(guò)程可能發(fā)生的是A.物體吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)內(nèi)能增加B.物體吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)內(nèi)能減少C.外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，內(nèi)能減少D.外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體放熱，內(nèi)能增加基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練123456789101112131415√√√考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練123456789123456789101112131415解析

當(dāng)物體吸收的熱量多于物體對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能就增加，A正確；當(dāng)物體吸收的熱量少于物體對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能就減少，B正確；外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，則物體的內(nèi)能一定增加，C錯(cuò)誤；當(dāng)物體放出的熱量少于外界對(duì)物體做的功時(shí)，物體的內(nèi)能增加，D正確.123456789101112131415解析當(dāng)物體吸收的2.如圖1所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800J，同時(shí)氣體向外界放熱200J，缸內(nèi)氣體的123456789101112131415A.溫度升高，內(nèi)能增加600JB.溫度升高，內(nèi)能減少200JC.溫度降低，內(nèi)能增加600JD.溫度降低，內(nèi)能減少200J圖1√解析

對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800J＋(－200J)＝600J，ΔU為正表示內(nèi)能增加了600J，內(nèi)能增加，氣體分子的平均動(dòng)能增加，溫度升高，選項(xiàng)A正確.2.如圖1所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮一定質(zhì)量的理想1234567891011121314153.(多選)二氧化碳是導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的主要原因之一，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù).在某次實(shí)驗(yàn)中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一個(gè)可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來(lái)的一半，不計(jì)溫度的變化，二氧化碳可視為理想氣體，則此過(guò)程中A.封閉氣體對(duì)外界做正功B.封閉氣體向外界傳遞熱量C.封閉氣體分子的平均動(dòng)能不變D.封閉氣體從外界吸收熱量√√1234567891011121314153.(多選)二氧化123456789101112131415解析

因?yàn)椴挥?jì)氣體的溫度變化，氣體分子的平均動(dòng)能不變，即ΔU＝0，選項(xiàng)C正確；因?yàn)闅怏w體積減半，故外界對(duì)氣體做功，即W>0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝W＋Q，可知Q<0，即氣體向外界傳遞熱量，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤.123456789101112131415解析因?yàn)椴挥?jì)氣體4.(2020·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高三開學(xué)考試)如圖2所示，在一個(gè)配有活塞的厚壁有機(jī)玻璃筒底放置一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活塞，筒內(nèi)氣體被壓縮后可點(diǎn)燃硝化棉.在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過(guò)程中123456789101112圖2131415A.氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加B.外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能增加C.氣體的溫度升高，壓強(qiáng)不變D.氣體的體積減小，壓強(qiáng)不變√解析

迅速下壓活塞，可看成絕熱過(guò)程，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故選B.4.(2020·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高三開學(xué)考試)如圖2所示考點(diǎn)二能量守恒定律永動(dòng)機(jī)不可能制成1234567891011121314155.“第一類永動(dòng)機(jī)”是不可能制成的，這是因?yàn)锳.它不符合機(jī)械能守恒定律B.它違背了能量守恒定律C.沒(méi)有合理的設(shè)計(jì)方案D.找不到合適的材料解析

第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因是違背了能量守恒定律，故B正確.√考點(diǎn)二能量守恒定律永動(dòng)機(jī)不可能制成123456789101234567891011121314156.(多選)細(xì)繩一端固定在天花板上，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，如圖3所示.使小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球停止擺動(dòng).下列說(shuō)法正確的是A.小球機(jī)械能不守恒B.小球能量正在消失C.小球擺動(dòng)過(guò)程中，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化D.總能量守恒，但小球的機(jī)械能減少圖3√√1234567891011121314156.(多選)細(xì)繩一123456789101112131415解析

小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球停止擺動(dòng)，說(shuō)明機(jī)械能通過(guò)克服阻力做功不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即機(jī)械能不守恒，故A正確；小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量的種類變了，但能量不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤；小球長(zhǎng)時(shí)間擺動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的同時(shí)，機(jī)械能不斷地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小，但總能量守恒，故C錯(cuò)誤，D正確.123456789101112131415解析小球在豎直平1234567891011127.如圖4所示，A、B是兩個(gè)完全相同的鐵球，A放在絕熱板上，B用絕熱繩懸掛.現(xiàn)只讓它們吸收熱量，當(dāng)它們升高相同的溫度時(shí)，它們所吸收的熱量分別為QA、QB，則131415A.QA＝QB B.QA<QBC.QA>QB D.無(wú)法確定√圖41234567891011127.如圖4所示，A、B是兩個(gè)完123456789101112解析

A、B升高相同的溫度，根據(jù)Q＝cmΔt可知，升溫需要的能量是相同的.由于受熱膨脹，A的重心升高，重力勢(shì)能增加，吸收的熱量QA一部分用于升溫，剩余部分用于增加重力勢(shì)能ΔEpA，即QA＝Q＋ΔEpA；B受熱膨脹重心降低，重力勢(shì)能減小，吸收的熱量QB和減少的重力勢(shì)能ΔEpB共同用于升溫，即Q＝QB＋ΔEpB，顯然QA>QB，C正確.131415123456789101112解析A、B升高相同的溫度，根考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用1234567891011121314158.(多選)用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖5所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，則袋內(nèi)氣體A.體積減小，內(nèi)能增大B.體積減小，壓強(qiáng)減小C.對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D.對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小圖5√√考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用1234567123456789101112解析

實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí)可看作理想氣體.充氣袋被擠壓，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，則W>0，即氣體對(duì)外界做負(fù)功，由于袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，即Q＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q知，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A、C正確；131415123456789101112解析實(shí)際氣體在溫度不太低、壓9.(2020·天津市期中)如圖6所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b，再?gòu)腷等容變化到狀態(tài)c，a、c兩狀態(tài)溫度相等.下列說(shuō)法正確的是123456789101112131415A.從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體吸熱B.氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能大于在狀態(tài)c的內(nèi)能C.氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度D.從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體對(duì)外做正功圖6√9.(2020·天津市期中)如圖6所示，一定質(zhì)量的理想氣體，(1)第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地的機(jī)器.0×10－3m3，則下列說(shuō)法正確的是b→c過(guò)程中，氣體的體積變大，對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱，選項(xiàng)B正確；①若氣體體積增大，表明氣體對(duì)外界做功，W<0.(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管的底部中間有一閥門，開始閥門關(guān)閉，兩管中的水面高度差為h.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因分析(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.2×105J，則下列各式正確的是開始時(shí)閥門G關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空.熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的______與外界對(duì)它所的和.(1)若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說(shuō)明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活？如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D像基礎(chǔ)上思考以下問(wèn)題：解析因?yàn)椴挥?jì)氣體的溫度變化，氣體分子的平均動(dòng)能不變，即ΔU＝0，選項(xiàng)C正確；氣泡內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.氣泡內(nèi)氣體溫度升高導(dǎo)致放熱(1)W的正負(fù)：外界對(duì)系統(tǒng)做功時(shí)，W取值；一般情況下看氣體的體積是否變化.(2)等容過(guò)程：W＝0，則ΔU＝Q，物體內(nèi)能的增加量(或減少量)等于系統(tǒng)從外界吸收(或系統(tǒng)向外界放出)的熱量.123456789101112131415理想氣體的內(nèi)能是由溫度決定的，a、c兩狀態(tài)溫度相等，因此內(nèi)能相等，而c的溫度小于b的溫度，因此a的溫度小于b的溫度，B、C錯(cuò)誤；從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中，氣體體積膨脹，對(duì)外做功，D正確.(1)第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地10.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體在某一過(guò)程中，從外界吸收熱量2.5×104J，氣體對(duì)外界做功1.0×104J，則下列關(guān)于理想氣體的說(shuō)法正確的是A.氣體溫度一定升高B.氣體的內(nèi)能一定減少C.氣體的壓強(qiáng)一定不變D.分子間平均距離一定增大123456789101112131415√√10.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體在某一過(guò)程中，從外界吸收熱量解析

氣體從外界吸收熱量2.5×104J，氣體對(duì)外界做功1.0×104J，則氣體內(nèi)能增加1.5×104J；氣體的內(nèi)能增加，則溫度一定升高，A正確，B錯(cuò)誤.123456789101112131415解析氣體從外界吸收熱量2.5×104J，氣體對(duì)外界做功111.(多選)夏天，從湖底形成一個(gè)氣泡，在緩慢上升到湖面的過(guò)程中沒(méi)有破裂，如圖7.若越接近水面，湖內(nèi)水的溫度越高，大氣壓強(qiáng)沒(méi)有變化，將氣泡內(nèi)氣體看作理想氣體.則上升過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是123456789101112131415能力綜合練A.氣泡內(nèi)氣體對(duì)外界做功B.氣泡內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大C.氣泡內(nèi)氣體溫度升高導(dǎo)致放熱D.氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可能不變√√圖711.(多選)夏天，從湖底形成一個(gè)氣泡，在緩慢上升到湖面的過(guò)123456789101112131415溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，氣泡內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增大，即ΔU>0，體積增大，即W<0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可得Q>0，即氣泡內(nèi)的氣體吸熱，故B正確，C錯(cuò)誤.123456789101112131415溫度是分子平均動(dòng)能12.(多選)(2020·山東高二期中)如圖8為一消毒水簡(jiǎn)易噴灑裝置，內(nèi)部裝有一定量的水，水上部是密封的空氣，噴灑口管徑細(xì)小.現(xiàn)保持閥門緊閉，通過(guò)打氣筒再充入一些空氣.設(shè)所有過(guò)程溫度保持不變，下列說(shuō)法正確的有123456789101112131415A.充氣后，密封氣體分子單位時(shí)間撞擊器壁次數(shù)增多B.充氣后，密封氣體的分子平均動(dòng)能增大C.打開閥門后，密封氣體對(duì)外界做正功D.打開閥門后，密封氣體從外界吸熱圖8√√√12.(多選)(2020·山東高二期中)如圖8為一消毒水簡(jiǎn)易123456789101112131415解析

充氣后，溫度和體積不變，密封氣體的分子平均動(dòng)能不變，氣體分子數(shù)增大，密封氣體分子單位時(shí)間撞擊器壁次數(shù)增多，氣體壓強(qiáng)增大，大于外界大氣壓強(qiáng)，打開閥門后，密封氣體對(duì)外界做正功，且內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知密封氣體從外界吸熱，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤.123456789101112131415解析充氣后，溫度13.(多選)(2020·南和縣第一中學(xué)高二期中)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖9所示的循環(huán)，該過(guò)程每個(gè)狀態(tài)視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示，已知a狀態(tài)的體積為2.0×10－3m3，則下列說(shuō)法正確的是123456789101112131415A.各狀態(tài)氣體體積Va＝Vb＞Vc＝VdB.b→c過(guò)程中，氣體吸熱C.c→d過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加D.d→a過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功200J圖9√√13.(多選)(2020·南和縣第一中學(xué)高二期中)一定質(zhì)量的b→c過(guò)程中，氣體的體積變大，對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱，選項(xiàng)B正確；c→d過(guò)程中，氣體溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；123456789101112131415b→c過(guò)程中，氣體的體積變大，對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，14.(2020·安徽省二模)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的p－V圖像如圖10所示.已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27?C，氣體由狀態(tài)B到C過(guò)程從外界吸收熱量Q＝300J，求：123456789101112131415(1)該氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度；圖10答案

300K

14.(2020·安徽省二模)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化解析

分析A→C過(guò)程，由氣體狀態(tài)方程得123456789101112131415其中TA＝(273＋27)K＝300K解得TC＝300K解析分析A→C過(guò)程，由氣體狀態(tài)方程得12345678910(2)該氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程中內(nèi)能變化量.123456789101112131415答案

100J解析

分析B→C過(guò)程，因?yàn)轶w積膨脹，故氣體對(duì)外界做功W＝－pB(VC－VB)代入數(shù)據(jù)解得W＝－200J由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝100J(2)該氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程中內(nèi)能變化量.12345615.(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)如圖11所示，左邊圓柱形容器的橫截面積為S，上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為m的活塞；右邊圓柱形容器上端封閉高為H，橫截面積為

.兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的.開始時(shí)閥門G關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空.現(xiàn)將閥門打開，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，此時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度增加到原來(lái)熱力學(xué)溫度的1.3倍.已知外界大氣壓強(qiáng)為p0，求：123456789101112131415(1)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時(shí)活塞到容器底的距離；圖1115.(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)如圖11所示，左邊圓柱形容器123456789101112131415123456789101112131415123456789101112131415(2)此過(guò)程中容器內(nèi)的氣體內(nèi)能的增加量ΔU.解析

設(shè)容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為p，取活塞為研究對(duì)象，有：p0S＋mg＝pS外界對(duì)氣體所做的功為：W＝pS(H－x)由系統(tǒng)絕熱有：Q＝0123456789101112131415(2)此過(guò)程中容器2

熱力學(xué)第一定律

3能量守恒定律第三章

熱力學(xué)定律2熱力學(xué)第一定律3能量守恒定律第三章熱力學(xué)定律1.理解熱力學(xué)第一定律，并會(huì)運(yùn)用于分析和計(jì)算.2.理解并會(huì)運(yùn)用能量守恒定律.3.知道什么是第一類永動(dòng)機(jī)及其不可能制成的原因.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解熱力學(xué)第一定律，并會(huì)運(yùn)用于分析和計(jì)算.學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)梳理重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN知識(shí)梳理重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSU知識(shí)梳理一、熱力學(xué)第一定律1.改變內(nèi)能的兩種方式：

與

.兩者對(duì)改變系統(tǒng)的內(nèi)能是

.2.熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的

______與外界對(duì)它所

的和.3.熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式：ΔU＝

.做功傳熱等價(jià)的熱量做的功Q＋W知識(shí)梳理一、熱力學(xué)第一定律做功傳熱等價(jià)的熱量做的功Q＋W4.熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用：(1)W的正負(fù)：外界對(duì)系統(tǒng)做功時(shí)，W取

值；系統(tǒng)對(duì)外界做功時(shí)，W取___值.(均選填“正”或“負(fù)”)(2)Q的正負(fù)：外界對(duì)系統(tǒng)傳遞的熱量Q取

值；系統(tǒng)向外界傳遞的熱量Q取

值.(均選填“正”或“負(fù)”)正負(fù)正負(fù)4.熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用：正負(fù)正負(fù)一般情況下看氣體的體積是否變化.W＝－8×104J，ΔU＝1.兩者對(duì)改變系統(tǒng)的內(nèi)能是.(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.例3(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)高二月考)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過(guò)程可用如圖4所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為TA＝300K，試求：答案氣體內(nèi)能增加了400J(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)月考)如圖11所示，左邊圓柱形容器的橫截面積為S，上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為m的活塞；封閉氣體向外界傳遞熱量理解并會(huì)運(yùn)用能量守恒定律.某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式：ΔU＝.判斷氣體是否做功的方法(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A正確.它不符合機(jī)械能守恒定律氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中能量是守恒的，這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移；二、能量守恒定律1.探索能量守恒的足跡一般情況下看氣體的體積是否變化.二、能量守恒定律2.能量守恒定律能量既不會(huì)憑空

，也不會(huì)憑空

，它只能從一種形式

為其他形式，或者從一個(gè)物體

到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量

.3.永動(dòng)機(jī)不可能制成(1)第一類永動(dòng)機(jī)：不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地

的機(jī)器.(2)第一類永動(dòng)機(jī)由于違背了

，所以不可能制成.產(chǎn)生消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變對(duì)外做功能量守恒定律2.能量守恒定律產(chǎn)生消失轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變對(duì)外做功能量守恒定律(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管的底部中間有一閥門，開始閥門關(guān)閉，兩管中的水面高度差為h.由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量的種類變了，但能量不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤；W＝－8×104J，ΔU＝1.已知活塞的橫截面積為0.(3)等溫過(guò)程：始末狀態(tài)一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)放出的熱量(或系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對(duì)外界做的功).氣體由C到D為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得：b→c過(guò)程中，氣體的體積變大，對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱，選項(xiàng)B正確；現(xiàn)保持閥門緊閉，通過(guò)打氣筒再充入一些空氣.0×104J，則下列關(guān)于理想氣體的說(shuō)法正確的是(多選)(2020·山東高二期中)如圖8為一消毒水簡(jiǎn)易噴灑裝置，內(nèi)部裝有一定量的水，水上部是密封的空氣，噴灑口管徑細(xì)小.在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過(guò)程中閥門K打開，加熱過(guò)程a氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律得如圖1所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800J，同時(shí)氣體向外界放熱200J，缸內(nèi)氣體的NEIRONGSUOYIN(4)違背能量守恒定律的過(guò)程是不可能發(fā)生的.氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功；0×104J，則氣體內(nèi)能增加1.答案由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，氣體體積變大，因此氣體對(duì)外界做功，即W<0.400JB.1.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加.(

)(2)系統(tǒng)內(nèi)能增加，一定是系統(tǒng)從外界吸收了熱量.(

)(3)系統(tǒng)內(nèi)能減少，一定是系統(tǒng)對(duì)外界做了功.(

)(4)違背能量守恒定律的過(guò)程是不可能發(fā)生的.(

)即學(xué)即用×××√(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管2.一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了50J的熱量，同時(shí)對(duì)外做功100J，則物體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)________J.50減少2.一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了50J的熱量，同時(shí)對(duì)外做功1一、熱力學(xué)第一定律導(dǎo)學(xué)探究

如圖1所示，快速推動(dòng)活塞對(duì)汽缸內(nèi)氣體做功10J，氣體內(nèi)能改變了多少？若保持氣體體積不變，汽缸向外界傳遞10J的熱量，氣體內(nèi)能改變了多少？若推動(dòng)活塞對(duì)汽缸內(nèi)氣體做功10J的同時(shí)，汽缸向外界傳遞10J的熱量，氣體的內(nèi)能改變了多少？重點(diǎn)探究答案

內(nèi)能增加了10J；減少了10J；沒(méi)改變.圖1一、熱力學(xué)第一定律重點(diǎn)探究答案內(nèi)能增加了10J；減少了1知識(shí)深化1.對(duì)公式ΔU＝Q＋W符號(hào)的規(guī)定符號(hào)WQΔU＋體積減小，外界對(duì)熱力學(xué)系統(tǒng)做功熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量?jī)?nèi)能增加－體積增大，熱力學(xué)系統(tǒng)對(duì)外界做功熱力學(xué)系統(tǒng)放出熱量?jī)?nèi)能減少知識(shí)深化1.對(duì)公式ΔU＝Q＋W符號(hào)的規(guī)定符號(hào)WQΔU＋體積減2.氣體狀態(tài)變化的幾種特殊情況(1)絕熱過(guò)程：Q＝0，則ΔU＝W，系統(tǒng)內(nèi)能的增加(或減少)量等于外界對(duì)系統(tǒng)(或物體對(duì)外界)做的功.(2)等容過(guò)程：W＝0，則ΔU＝Q，物體內(nèi)能的增加量(或減少量)等于系統(tǒng)從外界吸收(或系統(tǒng)向外界放出)的熱量.(3)等溫過(guò)程：始末狀態(tài)一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)放出的熱量(或系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對(duì)外界做的功).2.氣體狀態(tài)變化的幾種特殊情況3.判斷氣體是否做功的方法一般情況下看氣體的體積是否變化.①若氣體體積增大，表明氣體對(duì)外界做功，W<0.②若氣體體積減小，表明外界對(duì)氣體做功，W>0.4.應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟(1)根據(jù)符號(hào)法則寫出各已知量(W、Q、ΔU)的正負(fù)；(2)根據(jù)方程ΔU＝W＋Q求出未知量；(3)再根據(jù)未知量結(jié)果的正負(fù)來(lái)確定吸放熱情況、做功情況或內(nèi)能變化情況.3.判斷氣體是否做功的方法例1

一定質(zhì)量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式正確的是A.W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB.W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC.W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD.W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J解析

因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功，W取正值，即W＝8×104J；氣體內(nèi)能減少，ΔU取負(fù)值，即ΔU＝－1.2×105J；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.2×105J－8×104J＝－2×105J，B選項(xiàng)正確.√例1一定質(zhì)量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8×104例2

(2020·濟(jì)南市期中)如圖2所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸固定在水平面上，其右端由于有擋板，厚度不計(jì)的絕熱活塞不能離開汽缸，汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞距汽缸右端的距離為0.2m.現(xiàn)對(duì)封閉氣體加熱，活塞緩慢移動(dòng)，一段時(shí)間后停止加熱，此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)變?yōu)?×105Pa.已知活塞的橫截面積為0.04m2，外部大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，加熱過(guò)程中封閉氣體吸收的熱量為2000J，則封閉氣體的內(nèi)能變化量為A.400J

B.1200J

C.2000J

D.2800J圖2√例2(2020·濟(jì)南市期中)如圖2所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽解析

由題意可知，氣體先等壓變化，到活塞運(yùn)動(dòng)到擋板處再發(fā)生等容變化，等壓變化過(guò)程氣體對(duì)外做功，做功為W＝－p0Sx＝－1×105×0.04×0.2J＝－800J，由熱力學(xué)第一定律可知，封閉氣體的內(nèi)能變化量為ΔU＝W＋Q＝(－800＋2000)J＝1200J，故B正確.解析由題意可知，氣體先等壓變化，到活塞運(yùn)動(dòng)到擋板處再發(fā)生等二、氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，請(qǐng)?jiān)趫D像基礎(chǔ)上思考以下問(wèn)題：導(dǎo)學(xué)探究

答案

由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，氣體體積變大，因此氣體對(duì)外界做功，即W<0.(1)在變化過(guò)程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？圖3二、氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用如圖3所示，一定質(zhì)(2)在變化過(guò)程中氣體吸熱，還是向外放熱？氣體內(nèi)能如何變化？答案

由p－V圖像知從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，體積變大，則溫度升高，故ΔU>0.由ΔU＝W＋Q得Q>0，即氣體吸熱，內(nèi)能增加.(2)在變化過(guò)程中氣體吸熱，還是向外放熱？氣體內(nèi)能如何變化？知識(shí)深化熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合問(wèn)題的分析思路：(1)利用體積的變化分析做功情況.氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功；氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功.(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加；溫度降低，內(nèi)能減小.(3)利用熱力學(xué)第一定律判斷是吸熱還是放熱.由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，則Q＝ΔU－W，若已知?dú)怏w的做功情況和內(nèi)能的變化情況，即可判斷氣體狀態(tài)變化是吸熱過(guò)程還是放熱過(guò)程知識(shí)深化熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合問(wèn)題的分析思路：例3

(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)高二月考)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過(guò)程可用如圖4所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為TA＝300K，試求：答案

375K

(1)氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度TC；圖4例3(2020·長(zhǎng)郡中學(xué)高二月考)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)解析

D→A為等溫線，則TD＝TA＝300K氣體由C到D為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得：解析D→A為等溫線，則TD＝TA＝300K(2)若氣體在A→B過(guò)程中吸熱1000J，則在A→B過(guò)程中氣體內(nèi)能如何變化？變化了多少？答案

氣體內(nèi)能增加了400J解析

氣體由A到B為等壓變化，則W＝－pΔV＝－2×105×3×10－3J＝－600J，由熱力學(xué)第一定律得ΔU＝Q＋W＝1000J－600J＝400J，則氣體內(nèi)能增加了400J.(2)若氣體在A→B過(guò)程中吸熱1000J，則在A→B過(guò)程三、能量守恒定律永動(dòng)機(jī)不可能制成導(dǎo)學(xué)探究

(1)在能量發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時(shí)，能量的總量會(huì)減少嗎？答案

能量的總量不會(huì)減少.(2)圖5為一種所謂“全自動(dòng)”的機(jī)械手表，既不需要上發(fā)條，也不用任何電源，卻能不停地走下去.這是不是一種永動(dòng)機(jī)？如果不是，維持表針走動(dòng)的能量是從哪兒來(lái)的？答案

這不是永動(dòng)機(jī).手表戴在手腕上，通過(guò)手臂的運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手表獲得能量，供手表指針走動(dòng).若將此手表長(zhǎng)時(shí)間放置不動(dòng)，它就會(huì)停下來(lái).圖5三、能量守恒定律永動(dòng)機(jī)不可能制成答案能量的總量不會(huì)減少.知識(shí)深化1.能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(1)各種運(yùn)動(dòng)形式都有對(duì)應(yīng)的能：機(jī)械運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，分子的熱運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，還有電磁能、化學(xué)能、核能等.(2)各種形式的能，通過(guò)某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化.例如：利用電爐取暖或燒水，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；煤燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；列車剎車后，輪子溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.2.能量守恒的兩種表達(dá)(1)某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等.知識(shí)深化1.能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等.3.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因分析如果沒(méi)有外界供給熱量而對(duì)外做功，由ΔU＝W＋Q知，系統(tǒng)內(nèi)能將減小.若想源源不斷地做功，在無(wú)外界能量供給的情況下是不可能的.(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少例4

(多選)下列對(duì)能量守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是A.某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B.某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C.不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——第一類永動(dòng)機(jī)是不

可能制成的D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了√√√例4(多選)下列對(duì)能量守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是√√√解析

A選項(xiàng)是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是守恒的；B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中能量是守恒的，這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面——轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移；第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，它違背了能量守恒定律，所以A、B、C正確.D選項(xiàng)中石子的機(jī)械能在變化，比如受空氣阻力作用，機(jī)械能可能減少，但機(jī)械能并沒(méi)有消失，而是轉(zhuǎn)化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能創(chuàng)生，也不能消失，故D錯(cuò)誤.解析A選項(xiàng)是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量是守恒1.(熱力學(xué)第一定律的理解)關(guān)于內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法正確的是A.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B.物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少C.物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變D.物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變隨堂演練1234√1.(熱力學(xué)第一定律的理解)關(guān)于內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法正確的是1234解析

根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，物體內(nèi)能的變化與做功及熱傳遞兩個(gè)因素均有關(guān).物體吸收熱量，內(nèi)能不一定增大，因?yàn)槲矬w可能同時(shí)對(duì)外做功，故內(nèi)能還有可能不變或減少，A錯(cuò)誤，C正確；物體對(duì)外做功，可能同時(shí)吸收熱量?jī)?nèi)能還有可能不變或增大，B錯(cuò)誤；物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少，D錯(cuò)誤.1234解析根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，物體內(nèi)能的變化2.(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U形管的底部中間有一閥門，開始閥門關(guān)閉，兩管中的水面高度差為h.現(xiàn)將閥門打開，最終兩管水面相平，則這一過(guò)程中1234A.大氣壓做正功，重力做負(fù)功，水的內(nèi)能不變B.大氣壓不做功，重力做正功，水的內(nèi)能增大C.大氣壓不做功，重力做負(fù)功，水的內(nèi)能增大D.大氣壓做負(fù)功，重力做正功，水的內(nèi)能不變√圖62.(能量守恒定律的應(yīng)用)如圖6所示，上端開口、粗細(xì)均勻的U解析

由于兩管粗細(xì)相同，作用在液體上的大氣壓力的合力為零，故大氣壓力不做功；水流動(dòng)過(guò)程中重心下降，重力做正功，水的重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故水的內(nèi)能增大，選項(xiàng)B對(duì)，A、C、D錯(cuò).1234解析由于兩管粗細(xì)相同，作用在液體上的大氣壓力的合力為零，故3.(熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用)(2020·濟(jì)南市期末)一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過(guò)程回到原狀態(tài)，其V－T圖像如圖7所示，其中圖線ab的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，圖線bc平行于T軸，圖線ca平行于V軸，則1234A.ab過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不變，氣體從外界吸熱B.bc過(guò)程中氣體體積不變，氣體不吸熱也不放熱C.ca過(guò)程中氣體溫度不變，氣體從外界吸熱D.整個(gè)變化過(guò)程中氣體的內(nèi)能先減少后增加√圖73.(熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用)(2020·濟(jì)南市期末)一定質(zhì)量解析

由題圖中圖線ab的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，可知a到b過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積變大，氣體對(duì)外做功；溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A正確.1234b到c過(guò)程中氣體體積不變，氣體不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，故B錯(cuò)誤.c到a過(guò)程中氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積變小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，故C錯(cuò)誤.整個(gè)變化過(guò)程溫度先升高，后降低，最后不變，所以氣體的內(nèi)能先增加，后減小，最后不變，故D錯(cuò)誤.解析由題圖中圖線ab的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，可知a到b過(guò)1234.(氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)(2020·福建期末)研究表明，新冠病毒耐寒不耐熱，溫度在超過(guò)56?C時(shí)，30分鐘就可以滅活.如圖8，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱汽缸下部a內(nèi)，汽缸頂端有一絕熱閥門K，汽缸底部接有電熱絲E.a缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度t1＝27?C，活塞位于汽缸中央，與底部的距離h1＝60cm，活塞和汽缸間的摩擦不計(jì).4圖8答案

病毒能被滅(1)若閥門K始終打開，電熱絲通電一段時(shí)間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離h2＝66cm，持續(xù)30分鐘后，試分析說(shuō)明a內(nèi)新冠病毒能否被滅活？1234.(氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用)(202解析

設(shè)活塞橫截面積為S，則對(duì)a氣體，初態(tài)V1＝Sh1，T1＝(t1＋273)K＝300K；末態(tài)V2＝Sh2，T2＝(t2＋273)K閥門K打開，加熱過(guò)程a氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律得1234聯(lián)立解得t2＝57?C因57?C>56?C，所以a內(nèi)病毒能被滅活.解析設(shè)活塞橫截面積為S，則對(duì)a氣體，初態(tài)V1＝Sh1，T1(2)若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時(shí)間，給a缸內(nèi)氣體傳遞了Q＝1.0×104J的熱量，穩(wěn)定后氣體a內(nèi)能增加了ΔU＝8.5×103J，求此過(guò)程氣體b的內(nèi)能增加量.1234答案

1.5×103J(2)若閥門K始終閉合，電熱絲通電一段時(shí)間，給a缸內(nèi)氣體傳遞解析

閥門K閉合，系統(tǒng)絕熱，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，由熱力學(xué)第一定律有ΔUa＝Q＋W代入數(shù)據(jù)解得W＝－1.5×103J對(duì)b氣體，由于系統(tǒng)絕熱，則Q′＝0，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，由熱力學(xué)第一定律得，ΔUb＝|W|＝1.5×103J.1234解析閥門K閉合，系統(tǒng)絕熱，a氣體膨脹對(duì)b氣體做功，由熱力學(xué)考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律1.(多選)下列過(guò)程可能發(fā)生的是A.物體吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)內(nèi)能增加B.物體吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)內(nèi)能減少C.外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，內(nèi)能減少D.外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體放熱，內(nèi)能增加基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練123456789101112131415√√√考點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練123456789123456789101112131415解析

當(dāng)物體吸收的熱量多于物體對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能就增加，A正確；當(dāng)物體吸收的熱量少于物體對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能就減少，B正確；外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，則物體的內(nèi)能一定增加，C錯(cuò)誤；當(dāng)物體放出的熱量少于外界對(duì)物體做的功時(shí)，物體的內(nèi)能增加，D正確.123456789101112131415解析當(dāng)物體吸收的2.如圖1所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800J，同時(shí)氣體向外界放熱200J，缸內(nèi)氣體的123456789101112131415A.溫度升高，內(nèi)能增加600JB.溫度升高，內(nèi)能減少200JC.溫度降低，內(nèi)能增加600JD.溫度降低，內(nèi)能減少200J圖1√解析

對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800J＋(－200J)＝600J，ΔU為正表示內(nèi)能增加了600J，內(nèi)能增加，氣體分子的平均動(dòng)能增加，溫度升高，選項(xiàng)A正確.2.如圖1所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮一定質(zhì)量的理想1234567891011121314153.(多選)二氧化碳是導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的主要原因之一，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù).在某次實(shí)驗(yàn)中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一個(gè)可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來(lái)的一半，不計(jì)溫度的變化，二氧化碳可視為理想氣體，則此過(guò)程中A.封閉氣體對(duì)外界做正功B.封閉氣體向外界傳遞熱量C.封閉氣體分子的平均動(dòng)能不變D.封閉氣體從外界吸收熱量√√1234567891011121314153.(多選)二氧化123456789101112131415解析

因?yàn)椴挥?jì)氣體的溫度變化，氣體分子的平均動(dòng)能不變，即ΔU＝0，選項(xiàng)C正確；因?yàn)闅怏w體積減半，故外界對(duì)氣體做功，即W>0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝W＋Q，可知Q<0，即氣體向外界傳遞熱量，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤.123456789101112131415解析因?yàn)椴挥?jì)氣體4.(2020·首都師范大學(xué)附屬中學(xué)高三開學(xué)考試)如圖2所示，在一個(gè)配有活塞的厚壁有機(jī)玻璃筒底放置一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活塞，筒內(nèi)氣體被壓縮后可點(diǎn)燃硝化棉.在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過(guò)程中123456789101112圖2131415A.氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加B.外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能增加C.氣體的溫度升高