第四章热力学定律一、改变内能的两种方式：做功：（1）绝热过程：系统只由而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。（2）做功与内能变化的关系：绝热过程中，外界对物体做功，物体内育；物体对外界做功，物体内育。热传递：外界对物体不做功时，物体吸热，内能；物体放热，内能。二、热力学第一定律：（1）
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:一个热力学系统的等于与的和。（2）表达式:4U=符号WQ△U+外界对物体做功物体—热量内能-物体对外界做功物体—热量内能例1.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5X104J，气体对外界做功1.0X104J则该理想气体的内能变化了多少？例2.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0X104J，气体内能减少1.3X105J，则此过程气体向外界吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？例3.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的反向延长线通过坐标原点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和其内能的增量叫,（2）从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量叫及其从外界吸收的热量Q2o变式1.如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空。现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡;在此过程中（）气体对外界做功，温度降低，内能减少气体对外界做功，温度不变，内能不变气体不做功，温度不变，内能不变气体不做功，温度不变，内能减少变式2.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小（）从外界吸热B.内能增大向外界放热D.内能减小重难点突破：气体实验定律与热力学第一定律的综合应用气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度当温度变化时，气体的内能变化,当体积变化时，气体将伴随着做功，解题时要掌握气体变化过程的特点：（1）等温过程:内能不变，即AURo⑵等容过程:W=0o⑶绝热过程:Q=0o例4.（2014重庆理综，单选）重庆出租车常以天然气作为燃料。加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）压强增大，内能减小吸收热量，内能增大压强减小，分子平均动能增大对外做功，分子平均动能减小例5.（2014课标I,多选）一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p-T图象如图所示。下列判断正确的。过程ab中气体一定吸热过程bc中气体既不吸热也不放热过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同变式3.（2014山东理综，多选）如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体。内能增加B.对外做功压强增大D.分子间的引力和斥力都增大变式4（2011新课标）.对一定量的理想气体，下列说法正确的是：（）若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变若气体的内能不变，其状态也一定不变若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关当气体温度升高时，气体的内能一定增大变式5.若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是（填“A”、“B”或“C”），该过程中气体的内能（填“增加”、“减少”或“不变”）变式6.（2012江苏单科）如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p=1.0x105Pa,吸收的热量Q=7.0x102J,求此过程中气体内能的增量。课后练习：（2011全国）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时，其内能一定较少气体从外界吸收热量，其内能一定增加外界对气体做功，气体的内能可能减少（2009-全国卷II-16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（）右边气体温度升高，左边气体温度不变左右两边气体温度都升高左边气体压强增大右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量（2012-全国新课标卷）关于热力学定律，下列说法正确的是为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量对某物体做功，必定会使该物体的内能增加可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功不可能使热量从低温物体传向高温物体功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2016•全国卷））关于热力学定律，下列说法正确的是―一气体吸热后温度一定升高对气体做功可以改变其内能理想气体等压膨胀过程一定放热热量不可能自发地从低温物体传到高温物体如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡（2016■全国卷II）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点0。下列判断正确的是。（填正确
答案
八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案
标号）TOC\o"1-5"\h\z气体在a、c两状态的体积相等[:B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能'「3在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功|/圣在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功”在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功3.（2016■全国卷III）关于气体的内能，下列说法正确的。A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大气体被压缩时，内能可能不变一定量的某种理想气体的内能只与温度有关一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加例3.解析(1)从状态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W『0根据热力学第一定律有八U1=W1+Q1内能的增量△U1=Q1=9J(2)从状态A到状态B的过程，体积减小，温度升高该气体内能的增量△U2=AU1=9J根据热力学第一定律有八u2=w2+q2从外界吸收的热量Q2=AU2-W2=3J例4.B储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大,气体内能增大，分子平均动能增大;由热力学第一定律可知，气体一定吸热,故选项B正确。例5.ADE对封闭气体，由题图可知afb过程，气体体积V不变，没有做功,而温度T升高，则为吸热过程,A项正确。bfc过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程,B项错°cfa过程为等压变化，温度T降低，内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W+Q=AE,外界对气体所做的功小于气体所放的热,C项错。温度是分子平均动能的标志,Ta
pc，显然E项正确。变式3因气缸导热良好,故环境温度升高时封闭气体温度亦升高,而一定质量的理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大,a正确。因气缸内壁光滑，由活塞受力平衡有p°S+mg=pS,即缸内气体的压强p=p0+一不变,c错误。由盖一吕萨克定律-=恒量可知气体体积膨胀,对外做功,b正确。理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力，故d错误。答案5.0x102J变式5等压变化一=一。对外做的功W=p(VB-VA),根据热力学第一定律AU=Q-W，解得AU=5.0x102J。
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