2019-2020學(xué)年高中物理 第5章 熱力學(xué)定律 第1節(jié) 熱力學(xué)第一定律學(xué)案 魯科版選修3-3

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1、第1節(jié)　熱力學(xué)第一定律 　1.了解熱力學(xué)第一定律．(重點(diǎn))　2.會用ΔU＝W＋Q解決一些簡單問題．(重點(diǎn)＋難點(diǎn)) 3．知道第一類永動機(jī)不可能制成． 一、熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用 1．改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞． 2．物體內(nèi)能的改變 (1)如果物體與外界無熱傳遞，若外界對物體做功，則物體的內(nèi)能增加；若物體對外做功，物體的內(nèi)能減少． (2)如果物體既不對外做功，外界也不對物體做功，則物體吸收熱量時，它的內(nèi)能增加；物體放出熱量時，它的內(nèi)能減少． 3．熱力學(xué)第一定律 (1)內(nèi)容：物體內(nèi)能的增加量ΔU等于外界對物體所做的功W與物體從外界吸收的熱量Q之和． (2)表達(dá)式：Δ

2、U＝W＋Q． (3)符號規(guī)則：物體從外界吸熱時Q為正值，即Q>0，物體向外界放熱時Q為負(fù)值，即Q<0；外界對物體做功時W為正值，即W>0，物體對外界做功時W為負(fù)值，即W<0；物體的內(nèi)能增加時ΔU為正值，即ΔU>0，物體的內(nèi)能減少時ΔU為負(fù)值，即ΔU<0. (4)意義：一個物體內(nèi)能增加，必定有其他物體對它做功，或向它傳遞熱量．與此同時，對此物體做功或向它傳熱的其他物體要減少等量的能量，而系統(tǒng)的總能量保持不變．在一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程中，能量可以發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒． (1)外界對系統(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

3、熱量．(　　) (3)系統(tǒng)從外界吸收熱量5 J，內(nèi)能可能增加5 J．(　　) (4)系統(tǒng)內(nèi)能減少，一定是系統(tǒng)對外界做功．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 二、第一類永動機(jī) 1．概念：不消耗任何能量而能永遠(yuǎn)對外做功的機(jī)器． 2．結(jié)果：17～18世紀(jì)，人們提出了許多永動機(jī)設(shè)計(jì)方案，但都以失敗而告終． 3．原因：設(shè)想能量能夠無中生有地創(chuàng)造出來，違背了熱力學(xué)第一定律． 4．啟示：人類利用和改造自然時，必須遵循自然規(guī)律． 有一種所謂“全自動”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．這是不是一種永動機(jī)？如果不是，維持表針走動的能量是從哪兒

4、來的？ 提示：這不是永動機(jī)．是通過手臂的擺動獲得能量． 　改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較 1．絕熱過程：物體只由于外界對它做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫做絕熱過程． 2．功和內(nèi)能變化的關(guān)系：當(dāng)物體從某一狀態(tài)經(jīng)過絕熱過程達(dá)到另一狀態(tài)時，內(nèi)能的增加量ΔU就等于外界對物體所做的功W，用公式表示為：ΔU＝U2－U1＝W. 在絕熱過程中，外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加，外界對物體做多少功，物體的內(nèi)能就增加多少；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少，物體對外界做多少功，物體的內(nèi)能就減少多少．物體在絕熱過程中，外界對物體所做的功僅由過程的始、末兩個狀態(tài)決定，不依賴于

5、做功的具體過程和方式，這一點(diǎn)與在力學(xué)中重力做的功僅由物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)兩個位置決定，而與物體的運(yùn)動路徑無關(guān)相類似． 3．熱傳遞和內(nèi)能變化的關(guān)系 熱傳遞是相互接觸的兩個物體(或同一物體的不同部分之間)，由于溫度不同，會自發(fā)地將熱量從高溫物體傳到低溫物體的過程(或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分)，熱傳遞的條件是兩物體或同一物體的不同部分之間存在溫度差． 熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能．物體吸收了熱量，分子熱運(yùn)動變得劇烈，分子平均動能就增加，物體的內(nèi)能增大，反之物體的內(nèi)能就減少．在只有熱傳遞的情況下，系統(tǒng)由狀態(tài)1到達(dá)狀態(tài)2，內(nèi)能增量為ΔU＝U2－U1，吸收的熱量即ΔU＝Q，也就是說：物體吸收熱量，

6、內(nèi)能增加，物體放出放量，內(nèi)能減少，并且內(nèi)能的變化量等于物體吸收或放出的熱量． 　(1)內(nèi)能是狀態(tài)量，一個物體在不同的狀態(tài)下可以有不同的內(nèi)能． (2)熱量是過程量，它表示由于熱傳遞而引起的變化過程中傳遞的能量． 　下列說法正確的是(　　) A．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小 B．物體對外做功，其內(nèi)能一定減小 C．物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加 D．物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變 [解析]　根據(jù)熱力學(xué)第一定律(公式ΔU＝Q＋W)可知，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，當(dāng)外界對物體做的功大于物體放出的熱量或物體吸收的熱量大于物體對外做的功時，物體的內(nèi)能增加，選項(xiàng)

7、A、B錯誤，選項(xiàng)C正確；物體放出熱量同時對外做功，則Q＋W<0，內(nèi)能減小，選項(xiàng)D錯誤． [答案]　C 　在墻壁與外界無熱傳遞的封閉房間里，夏天為了降低溫度，同時打開電冰箱和電風(fēng)扇，兩電器工作較長時間后，房內(nèi)的氣溫將會怎樣變化？并說明原因． 解析：電冰箱是把里面的熱量轉(zhuǎn)移到外面，達(dá)到降溫的效果；電風(fēng)扇是通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，帶動空氣流動，使身體汗液蒸發(fā)起到對人體降溫的作用．但從總體上，電冰箱、電風(fēng)扇消耗的電能最后都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因而房內(nèi)溫度升高． 答案：見解析 　對熱力學(xué)第一定律的理解 1．熱力學(xué)第一定律的研究對象：研究功、熱量跟內(nèi)能的變化之間的定量關(guān)系． 2．熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式 我們

8、知道，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能．在一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么，外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增量ΔU，即ΔU＝Q＋W. 上式所表示的功、熱量跟內(nèi)能改變之間的關(guān)系，叫做熱力學(xué)第一定律． 3．對于理想氣體，常把熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合起來分析其狀態(tài)變化規(guī)律，常見的分析思路如下： (1)利用體積的變化分析做功問題．氣體體積增大，對外做功；氣體體積減小，外界對氣體做功． (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?。? (3)利用熱力學(xué)第

9、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)變化是吸熱過程還是放熱過程． 　應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題，一定要弄清熱學(xué)過程中物理量W、Q、ΔU的正、負(fù)號，防止公式ΔU＝W＋Q中因符號不清楚而出錯． 命題視角1　用熱力學(xué)第一定律定性分析 　密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣(不計(jì)分子勢能)(　　) A．內(nèi)能減小，外界對其做功 B．內(nèi)能減小，吸收熱量 C．內(nèi)能增大，對外界做功 D．內(nèi)能增大，放出熱量 [解析]　密閉有空氣的薄塑料瓶降溫說明氣體的內(nèi)能減小，薄塑料瓶變扁說明外界對氣體做功

10、；由熱力學(xué)第一定律可知，氣體在變化過程中放出熱量，所以選項(xiàng)A正確． [答案]　A 命題視角2　用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行定量計(jì)算 　一定質(zhì)量的氣體，在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)的過程中，吸收熱量280 J，并對外做功120 J，試問： (1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化？ (2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做功多少？ [思路點(diǎn)撥]　根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行計(jì)算． [解析]　(1)由熱力學(xué)第一定律可得 ΔU＝W＋Q＝－120 J＋280 J＝160 J， 即氣體內(nèi)能增加了160 J. (2)由于氣體

11、的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從②狀態(tài)回到①狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化應(yīng)等于從①狀態(tài)到②狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化，則從②狀態(tài)到①狀態(tài)的內(nèi)能應(yīng)減少160 J，即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′ 所以W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J 即外界對氣體做功80 J. [答案]　(1)內(nèi)能增加了160 J　(2)外界對氣體做功　80 J 命題視角3　熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用 　(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　) A．加熱壓縮，溫度一定升高，壓強(qiáng)一定增大 B．加熱膨脹，溫度一定升高，

12、壓強(qiáng)一定減小 C．若溫度降低，壓強(qiáng)增大，則一定吸收熱量 D．若膨脹過程中壓強(qiáng)增大，則一定吸收熱量 [解析]　對A項(xiàng)：ΔU↑ 又p↑，故A正確． 對B項(xiàng)：ΔU無法確定，T無法確定，由＝C知，p變化無法確定，故B錯誤． 對C項(xiàng)：V↓， Q<0，放熱，故C錯誤． 對D項(xiàng)：膨脹T↑， 又Q>0，吸熱，故D正確． [答案]　AD 【通關(guān)練習(xí)】 1．一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104 J，氣體對外界做功1.0×104 J，則該理想氣體的(　　) A．溫度降低，密度增大 B．溫度降低，密度減小 C．溫度升高，密度增大 D．溫度升高，密度減小 解析：

13、選D.由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得：ΔU＝－1.0×104 J＋2.5×104 J＝1.5×104 J，因此氣體的內(nèi)能增大，故溫度升高，又因氣體對外做功，體積增大，故密度減?。? 2． 如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則(　　) A．Tb>Tc，Qab>Qac　　　　　　 B．Tb>Tc，QabQac D．Tb＝Tc，Qab

14、、c狀態(tài)內(nèi)能相等，因a到b和a到c的ΔU相同；而a到c過程中氣體體積不變，W＝0，a到b過程中氣體膨脹對外做功，W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W可知a到b的吸熱Qab大于a到c的吸熱Qac，即Qab＞Qac.選項(xiàng)C正確． [隨堂檢測] 1．下列關(guān)于做功和熱傳遞的說法中正確的是(　　) A．做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的 B．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的 C．做功和熱傳遞是對同一過程中的兩種說法 D．做功和熱傳遞是不可能同時發(fā)生的 解析：選B.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，但本質(zhì)不同，做功是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或?qū)?nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；熱傳遞是將一個物

15、體的內(nèi)能傳遞給另一個物體，且做功和熱傳遞可以同時進(jìn)行，故正確選項(xiàng)為B. 2．重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)(　　) A．壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小 B．吸收熱量，內(nèi)能增大 C．壓強(qiáng)減小，分子平均動能增大 D．對外做功，分子平均動能減小 解析：選B.儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，溫度升高，氣體從外界吸收熱量，分子平均動能增大，內(nèi)能增大，壓強(qiáng)變大．因氣體體積不變，故外界對氣體不做功，只有B正確． 3．絕熱過程中，外界壓縮氣體做功20 J，下列說法中正確的是(　　) A．氣體內(nèi)能一定增加

16、20 J B．氣體內(nèi)能增加一定小于20 J C．氣體內(nèi)能增加可能小于20 J D．氣體內(nèi)能可能不變 解析：選A.絕熱過程中有ΔU＝W＝20 J，所以氣體內(nèi)能一定增加20 J. 4．如圖是密閉的汽缸，外力推動活塞P壓縮氣體，對缸內(nèi)氣體做功800 J，同時氣體向外界放熱200 J，缸內(nèi)氣體的(　　) A．溫度升高，內(nèi)能增加600 J B．溫度升高，內(nèi)能減少200 J C．溫度降低，內(nèi)能增加600 J D．溫度降低，內(nèi)能減少200 J 解析：選A.由熱力學(xué)第一定律知：由W＋Q＝ΔU得：ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能大小只與溫度有關(guān)，ΔU＝

17、600 J>0，故溫度一定升高，故A選項(xiàng)正確． [課時作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1．關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況的說法正確的是(　　) A．吸熱的物體的內(nèi)能一定增加 B．體積膨脹的物體的內(nèi)能一定減少 C．外界對物體做功，其內(nèi)能一定增加 D．絕熱壓縮物體，其內(nèi)能一定增加 解析：選D.改變物體內(nèi)能的途徑有兩種：做功和熱傳遞．在其中一種改變內(nèi)能的途徑不確定的情況下，不能根據(jù)另一種改變內(nèi)能途徑的情況判斷物體內(nèi)能的變化． 2．給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面，在緩慢放水過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢能，則胎內(nèi)氣體(　　) A．從外界吸熱　　　　　　 B．對外界做負(fù)功 C

18、．分子平均動能減小 D．內(nèi)能增加 解析：選A.緩慢放水過程中，胎內(nèi)氣體體積增大、溫度不變，由于不計(jì)分子勢能，內(nèi)能不變，故分子平均動能不變，選項(xiàng)C、D錯誤；由體積增大可知?dú)怏w對外界做正功，或克服外界做功，選項(xiàng)B錯誤．由ΔU＝W＋Q知ΔU＝0，W<0，故Q>0，氣體從外界吸熱，選項(xiàng)A正確．故選A. 3．一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做的功，W2表示氣體對外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有(　　) A．Q1－Q2＝W2－W1　　　 B．Q1＝Q2 C．W1＝W2 D．Q1>Q2

19、 解析：選A.解答本題的切入點(diǎn)是，對一定質(zhì)量的理想氣體，在某一狀態(tài)下其內(nèi)能是確定的．首先，對一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化后又回到原狀態(tài)，表明整個過程中內(nèi)能的變化為零，即通過做功和熱傳遞引起的內(nèi)能變化相互抵消，所以A選項(xiàng)正確． 4．景頗族的祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖所示，用牛角做套筒，木質(zhì)推桿前端粘著艾絨．猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃，對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中(　　) A．氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變 B．氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大 C．氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加 D．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能減少 解析：選B.氣體體積減小，故外界對氣體做正功，做功時間短，故可認(rèn)為無熱傳遞，由

20、ΔU＝W＋Q，W>0，氣體內(nèi)能增加，溫度上升．由＝C可知，溫度上升體積減小，壓強(qiáng)必增大． 5.如圖所示，在豎直放置的圓柱容器內(nèi)，用活塞密封一部分氣體，活塞質(zhì)量為m，容器的橫截面積為S，活塞與容器壁間無摩擦，平衡時容器內(nèi)的密閉氣體的壓強(qiáng)為p，外界大氣壓恒為p0.當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q、活塞升高h(yuǎn)后再次平衡(可認(rèn)為氣體壓強(qiáng)恒為p不變)．則在此過程中密閉氣體增加的內(nèi)能等于(　　) A．Q B．Q－mgh C．Q－mgh－p0Sh D．Q－mgh＋p0Sh 解析：選C.氣體前后兩個狀態(tài)用1和2表示，對應(yīng)內(nèi)能為U1和U2，當(dāng)氣體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，能流圖如圖所示．從能流圖可以看出：Δ

21、U＝Q－W＝Q－mgh－p0Sh. 6．如圖，容器A、B各有一個可以自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定．A、B的底部由帶閥門K的管道相連，整個裝置與外界絕熱．原先A中水面比B中的高，打開閥門，使A中的水逐漸向B中流動，最后達(dá)到平衡．在這個過程中(　　) A．大氣壓對水不做功，水的內(nèi)能減少 B．水克服大氣壓做功，水的內(nèi)能減少 C．大氣壓對水不做功，水的內(nèi)能不變 D．大氣壓對水不做功，水的內(nèi)能增加 解析：選D.打開閥門K，使A中的水逐漸流向B中，最后水面持平，A中水面下降hA，B中水面上升hB，相當(dāng)于A端SAhA體積的水移到B端，且SAhA＝SBhB，這部分

22、水的重心降低，重力對水做正功，重力勢能減小了．大氣壓力做功情況是大氣壓對A容器中的水做正功，對B容器中的水做負(fù)功．所以，大氣壓力對水做的總功為p0SAhA－p0SBhB，由于SAhA＝SBhB，所以大氣壓對水做的總功為零，又由于系統(tǒng)絕熱，與外界沒有熱交換，只有水重力做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項(xiàng)D正確． 二、多項(xiàng)選擇題 7．用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示，充氣袋四周被擠壓時，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，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．對外界做負(fù)功，內(nèi)能增大 D．對外界做正功，壓強(qiáng)減小 解析：選AC.實(shí)際氣體在溫度不太

23、低、壓強(qiáng)不太大時可看作理想氣體．充氣袋被擠壓，氣體體積減小，外界對氣體做正功，則W>0，即氣體對外界做負(fù)功，由于袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，即Q＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q知，內(nèi)能增大，溫度升高，選項(xiàng)A、C正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C可判斷壓強(qiáng)一定增大，選項(xiàng)B、D錯誤． 8． 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，某同學(xué)用導(dǎo)熱性能良好的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)(活塞與汽缸壁之間無摩擦)，待活塞靜止后，再用一個裝有與室溫溫度相同的水的小滴管貼近活塞，將滴管內(nèi)的水緩慢滴注在活塞上方，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強(qiáng)與室內(nèi)的溫度均保持不變，則下列說法正確的是(　　) A．單位時間內(nèi)，缸內(nèi)氣體分子對活

24、塞撞擊的次數(shù)保持不變 B．汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能不變 C．外界對缸內(nèi)氣體做的功等于缸內(nèi)氣體向外界釋放的熱量 D．外界對缸內(nèi)氣體做的功等于缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能 解析：選BC.此過程是等溫變化，即內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知外界對缸內(nèi)氣體做的功等于缸內(nèi)氣體向外界釋放的熱量，故B、C正確、D錯誤；此過程壓強(qiáng)增大體積縮小，由壓強(qiáng)的微觀含義可知A錯誤． 9．下列關(guān)于第一類永動機(jī)的說法正確的是(　　) A．第一類永動機(jī)是不消耗任何能量卻能源源不斷地對外做功的機(jī)器 B．第一類永動機(jī)不能制成的原因是違背了熱力學(xué)第一定律 C．第一類永動機(jī)不能制成的原因是技術(shù)問題 D．第一類永動機(jī)不能制成的原因是違

25、背了能量守恒定律 解析：選AD.第一類永動機(jī)是不消耗任何能量卻能源源不斷對外做功的機(jī)器，這是人們的美好愿望，但它違背了能量守恒定律．這也是它不能制成的原因．故A、D兩項(xiàng)正確，B、C兩項(xiàng)錯誤． 10.如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸，cd平行于縱坐標(biāo)軸，ab的延長線過原點(diǎn)．以下說法正確的是(　　) A．從狀態(tài)d到c，氣體不吸熱也不放熱 B．從狀態(tài)c到b，氣體放熱 C．從狀態(tài)a到d，氣體對外做功 D．從狀態(tài)b到a，氣體吸熱 解析：選BCD.從狀態(tài)d到c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強(qiáng)減小，所以體積增大，對外做功，

26、還要保持內(nèi)能不變，一定要吸收熱量，故A錯誤．氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)b是一個降壓、降溫過程，同時體積減小，外界對氣體做功，而氣體的內(nèi)能還要減小(降溫)，就一定要伴隨放熱的過程，故B正確．氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個等壓、升溫的過程，同時體積增大，所以氣體要對外做功，故C正確．氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)a是一個等容變化過程，隨壓強(qiáng)的增大，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，而在這個過程中氣體的體積沒有變化，就沒有做功，氣體內(nèi)能的增大是因?yàn)闅怏w吸熱的結(jié)果，故D正確． 三、非選擇題 11．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B.此過程中，氣體壓強(qiáng)p＝1.0×105 Pa，吸收的熱量Q＝7.0×102 J，

27、求此過程中氣體內(nèi)能的增量． 解析：等壓變化＝，對外做的功W＝p(VB－VA) 根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q－W， 解得ΔU＝5.0×102 J. 答案：5.0×102 J 12.爆米花酥脆可口、老少皆宜，是許多人喜愛的休閑零食，如圖為高壓爆米花的裝置原理圖，玉米在鐵質(zhì)的密閉容器內(nèi)被加熱，封閉氣體被加熱成高溫高壓氣體，當(dāng)打開容器蓋后，“嘭”的一聲氣體迅速膨脹，壓強(qiáng)急劇減小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花．設(shè)當(dāng)?shù)販囟葹閠1＝27 ℃，大氣壓為p0，已知密閉容器打開前的氣體壓強(qiáng)達(dá)到4p0.試分析： (1)容器內(nèi)的氣體看作理想氣體，求容器內(nèi)氣體的溫度． (2)假定在一次打開的過程中，容器內(nèi)氣體膨脹對外界做功15 kJ，并向外釋放了20 kJ的熱量，容器內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？ 解析：(1)根據(jù)查理定律：＝ p1＝p0，T1＝300 K，p2＝4p0. 整理得：T2＝1 200 K，t2＝927 ℃. (2)由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W 得ΔU＝－20 kJ－15 kJ＝－35 kJ，故內(nèi)能減少35 kJ. 答案：(1)927 ℃　(2)減少　35 kJ 12