《2018-2019版高中物理 第四章 能量守恒與熱力學定律 1 能量守恒定律的發(fā)現 2 熱力學第一定律學案 教科版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中物理 第四章 能量守恒與熱力學定律 1 能量守恒定律的發(fā)現 2 熱力學第一定律學案 教科版選修3-3（15頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、1能量守恒定律的發(fā)現2熱力學第一定律學習目標1.理解能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵循的基本規(guī)律.2.知道第一類永動機是不可能實現的.3.知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種方式，理解這兩種方式對改變系統內能是等效的.4.理解熱力學第一定律，能運用它解釋自然界的能量轉化、轉移問題一、能量守恒定律的發(fā)現1常見的能量形式自然界中能量形式很多，常見的能量形式有：機械能、內能、核能及太陽能等各種形式的能在一定條件下，可以相互轉化，且轉化過程中遵循一定規(guī)律2能量守恒定律的內容能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其總
2、量不變3第一類永動機(1)定義：不需要任何動力和燃料，卻能不斷地對外做功的機器(2)不可能制成的原因：違背了能量守恒定律二、改變物體內能的兩種方式1改變物體內能的兩種方式：做功和熱傳遞2做功其他形式的能與內能之間的轉化外界對物體做功，物體的內能增加物體對外界做功，物體的內能減少3熱傳遞不同物體之間或同一物體不同部分之間內能的轉移物體吸收熱量，內能增加物體放出熱量，內能減少4做功和熱傳遞對物體內能的改變是等效的，但本質不同三、熱力學第一定律1熱力學第一定律：功、熱量跟內能改變之間的定量關系2熱力學第一定律的表達式：UQW.即學即用1判斷下列說法的正誤(1)石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機
3、械能消失了()(2)能量既可以轉移又可以轉化，故能的總量是可以變化的()(3)熱量一定從內能多的物體傳遞給內能少的物體()(4)做功和熱傳遞都可改變物體的內能，從效果上是等效的()(5)系統從外界吸收熱量5J，內能可能增加5J()(6)系統內能減少，一定是系統對外界做了功()2各種方法使物體的內能發(fā)生改變：a.電爐通電后發(fā)熱；b.一杯開水放在桌面上冷卻；c.陽光照射下冰塊融化；d.鋸木頭時，鋸片發(fā)燙；e.人坐在火爐旁取暖；f.用打氣筒給自行車打氣后，打氣筒變熱其中屬于做功使物體內能改變的是_；屬于熱傳遞使物體內能改變的是_答案adfbce一、能量守恒定律的發(fā)現導學探究1圖1為有一種所謂“全自動
4、”的機械手表，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？如果不是，維持表針走動的能量是從哪兒來的？圖1答案這不是永動機手表戴在手腕上，通過手臂的運動，機械手表獲得能量，供手表指針走動若將此手表長時間放置不動，它就會停下來2觀察課本中的“幾種重要的能量形式及相互之間的轉化”圖，試著說明汽車把汽油的化學能轉化為機械能的過程在這些能量轉化過程中，遵守的規(guī)律是什么？答案汽車通過燃燒汽油，把化學能轉化為內能，再通過發(fā)動機做功把內能轉化為機械能能量守恒定律知識深化1能量的存在形式及相互轉化(1)各種運動形式都有對應的能：機械運動有機械能，分子的熱運動有內能，還有諸如電磁輻射能、化
5、學能、核能等(2)各種形式的能可以相互轉化機械能中的動能和勢能可以相互轉化(如：自由落體運動)機械能可以與內能相互轉化(如：摩擦生熱，消耗了機械能，通過做功的形式轉化為內能；熱機中的氣體推動活塞做功，把氣體內能轉化為機械能)其他形式的能也可以轉化為內能(如：電流通過導體時，把電能轉化為內能；熾熱的燈絲發(fā)光，又把內能轉化為光能；燃料燃燒時，把化學能轉化成內能)2對能量守恒定律的理解(1)某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等(2)某個物體的能量減少，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能量守恒定律的意義：能量守恒定律的發(fā)現，使人們進一步認識到，任
6、何一部機器，只要對外做功，都要消耗能量，都只能使能量從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而不能無中生有地創(chuàng)造能量4第一類永動機不可能制成：任何機器運轉時不可能無中生有地創(chuàng)造能量，即第一類永動機是不可能制造出來的例1(多選)一物體獲得一定初速度后，沿著一粗糙斜面上滑，在上滑過程中，物體和斜面組成的系統()A機械能守恒B總能量守恒C機械能和內能增加D機械能減少，內能增加答案BD解析物體沿斜面上滑過程中，有摩擦力對物體做負功，所以物體的機械能減少由能量守恒定律知，內能應增加，能量總量不變利用能量守恒定律解決問題時，首先應明確題目中涉及哪幾種形式的能量，其次分析哪種能量增加了，哪種
7、能量減少了，確定研究的系統后，用能量守恒觀點求解.二、改變物體內能的兩種方式導學探究1(1)如圖2，小孩沿滑梯下滑時屁股通常會感到發(fā)熱，這是為什么？圖2(2)用鐵錘反復敲擊鐵棒，鐵棒的溫度會升高，把鐵棒放在碳火上燒，鐵棒的溫度也會升高，這說明了什么問題？答案(1)小孩沿滑梯下滑時克服摩擦力做功，內能增加(2)說明做功和熱傳遞都能改變物體的內能2在焦耳的許多實驗中，有兩個最具有代表性：一個實驗是讓重物下落帶動葉片攪拌容器中的水，引起水溫上升；另一個實驗是通過電流的熱效應給水加熱焦耳的這兩個實驗說明了什么問題？答案做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的知識深化1功和內能(1)做功與內能變化的關系做功
8、改變物體內能的過程是其他形式的能(如機械能)與內能相互轉化的過程在絕熱過程中，外界對物體做多少功，就有多少其他形式的能轉化為內能，物體的內能就增加多少(2)功與內能的區(qū)別功是過程量，內能是狀態(tài)量在絕熱過程中，做功一定能引起內能的變化物體的內能大，并不意味著做功多在絕熱過程中，只有內能變化越大時，相應地做功才越多2熱和內能(1)在單純傳熱中，系統從外界吸收多少熱量，系統的內能就增加多少；系統向外界放出多少熱量，系統的內能就減少多少即UU2U1Q.(2)傳熱改變物體內能的過程是不同物體之間(或同一物體不同部分之間)內能轉移的過程3熱量、功是過程量，內能是狀態(tài)量內能是由系統的狀態(tài)決定的，狀態(tài)確定，系
9、統的內能也隨之確定要使系統的內能發(fā)生變化，可以通過熱傳遞或做功兩種方式來完成熱量是熱傳遞過程中的特征物理量，和功一樣，熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過程中所遷移的能量，是用來衡量物體內能變化的有過程，才有變化，離開過程則毫無意義就某一狀態(tài)而言，只有“內能”，不能談到“熱量”或“功”例2(多選)關于物體內能的變化情況，下列說法中正確的是()A吸熱的物體，其內能一定增加B體積膨脹的物體，其內能一定減少C放熱的物體，其內能也可能增加D絕熱壓縮的氣體，其內能一定增加答案CD解析做功和熱傳遞都能改變物體的內能，不能依據一種方式的變化就判斷內能的變化例3關于溫度、熱量、功和內能，以下說法正確的是()A同一物體
10、溫度高時，含有的熱量多B物體的內能越大，含有的熱量就越多，溫度也越高C外界對系統做功W，內能必定增加D發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體之間存在溫度差答案D解析熱量是物體間進行熱傳遞時內能的轉移，不能說物體含有多少熱量，故A、B錯；由于做功和熱傳遞都可引起物體內能的變化，只根據做功無法準確判斷物體內能的變化，故C錯；物體間發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，故D對溫度、內能和熱量的區(qū)別與聯系1內能與熱量內能是狀態(tài)量，可以說系統具有多少內能而不能說傳遞多少內能；熱量是過程量，不能說系統具有多少熱量，只能說傳遞了多少熱量2熱量與溫度熱量是系統的內能變化的量度，而溫度是系統內部大量分子做無規(guī)則運動的激烈程度的標志雖
11、然熱傳遞的前提是兩個系統之間要有溫度差，但是傳遞的是熱量，不是溫度3熱量與功熱量和功，都是系統內能變化的量度，都是過程量，一定量的熱量與一定量的功相當，功是能量變化的量度，但它們之間有著本質的區(qū)別三、熱力學第一定律導學探究(1)如圖3所示，快速推動活塞對汽缸內氣體做功10J，氣體內能改變了多少？若保持氣體體積不變，外界對汽缸傳遞10J的熱量，氣體內能改變了多少？圖3(2)一根金屬絲經過某一物理過程，溫度升高了，除非事先知道，否則根本無法判定是通過做功的方法，還是使用了傳熱的方法使它的內能增加因為單純地對系統做功和單純地對系統傳熱都能改變系統的內能既然它們在改變系統內能方面是等價的，那么當外界對
12、系統做功為W，又對系統傳熱為Q時，系統內能的增量U應該是多少？答案(1)都增加了10J.(2)系統內能的增量UQW.知識深化1對公式UQW符號的規(guī)定符號WQU體積減小，外界對熱力學系統做功熱力學系統吸收熱量內能增加體積增大，熱力學系統對外界做功熱力學系統放出熱量內能減少2.幾種特殊情況(1)絕熱過程：Q0，則UW，物體內能的增加量等于外界對物體做的功(2)等容過程：過程中不做功，即W0，則UQ，物體內能的增加量等于物體從外界吸收的熱量(3)等溫過程：過程的始末狀態(tài)物體的內能不變，即U0，則WQ(或QW)，外界對物體做的功等于物體放出的熱量(或物體吸收的熱量等于物體對外界做的功)3判斷是否做功的
13、方法一般情況下看物體的體積是否變化若物體體積增大，表明物體對外界做功，W0.特別提醒熱力學第一定律是將單純的絕熱過程和單純的傳熱過程中內能改變的定量表達推廣到一般情況，既有做功又有傳熱的過程，其中U表示內能改變的數量，W表示做功的數量，Q表示外界與物體間傳遞的熱量例4一定量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8104J的功，氣體的內能減少了1.2105J，則下列各式中正確的是()AW8104J，U1.2105J，Q4104JBW8104J，U1.2105J，Q2105JCW8104J，U1.2105J，Q2104JDW8104J，U1.2105J，Q4104J答案B解析因為外界對氣體做功，W取正
14、值，即W8104J；內能減少，U取負值，即U1.2105J；根據熱力學第一定律UWQ，可知QUW1.2105J8104J2105J，B選項正確應用熱力學第一定律解題的一般步驟1根據符號法則寫出各已知量(W、Q、U)的正負；2根據方程UWQ求出未知量；3再根據未知量結果的正負來確定吸熱、放熱情況或做功情況針對訓練空氣壓縮機在一次壓縮中，活塞對空氣做了2105J的功，同時空氣的內能增加了1.5105J，這一過程中空氣向外界傳遞的熱量是多少？答案5104J解析選擇被壓縮的空氣為研究對象，根據熱力學第一定律有UWQ.由題意可知W2105J，U1.5105J，代入上式得QUW1.5105J2105J51
15、04J.負號表示空氣向外釋放熱量，即空氣向外界傳遞的熱量為5104J.四、氣體實驗定律和熱力學第一定律的綜合應用導學探究如圖4所示，一定質量的理想氣體由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，請在圖像基礎上思考以下問題：圖4(1)在變化過程中是氣體對外做功，還是外界對氣體做功？(2)在變化過程中氣體吸熱，還是向外放熱？氣體內能增加了，還是減少了？答案(1)由a狀態(tài)變化到b狀態(tài)，氣體體積變大，因此氣體對外界做功，即W0.由UWQ得Q0，即氣體吸熱，內能增加知識深化對于理想氣體，常把熱力學第一定律與氣體實驗定律結合起來分析其狀態(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，氣體對外做功；
16、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能的變化一定質量的理想氣體的內能僅與溫度有關，溫度升高，內能增加；溫度降低，內能減小(3)利用熱力學第一定律判斷是吸熱還是放熱由熱力學第一定律UWQ，則QUW，若已知氣體的做功情況和內能的變化情況，即可判斷氣體狀態(tài)變化是吸熱過程還是放熱過程例5(多選)如圖5所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a經過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經等壓過程ca回到初態(tài)a.下列說法正確的是()圖5A在過程ab中氣體的內能增加B在過程ca中外界對氣體做功C在過程ab中氣體對外界做功D在過程bc中氣體從外界吸收熱量E在過程ca中氣體從
17、外界吸收熱量答案ABD解析在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度升高，內能增加，故選項A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確，E錯誤；在過程bc中，溫度不變，內能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項D正確1(能量守恒定律的理解和應用)(多選)細繩一端固定在天花板上，另一端拴一質量為m的小球，如圖6所示使小球在豎直平面內擺動，經過一段時間后，小球停止擺動下列說法中正確的是()圖6A小球機械能不守恒B小球能量正在消失C小球擺動過程中，只有動能和重力勢
18、能在相互轉化D總能量守恒，但小球的機械能減少答案AD解析小球在豎直平面內擺動，經過一段時間后，小球停止擺動，說明機械能通過克服阻力做功不斷地轉化為內能，即機械能不守恒，故A正確；小球的機械能轉化為內能，能量的種類變了，但能量不會消失，故B錯誤；小球長時間擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化的同時，機械能不斷地轉化為內能，故擺動的幅度越來越小，但總能量守恒，故C錯誤，D正確2(改變物體內能的兩種方式)關于溫度、內能和熱量，下列說法中正確的是()A物體的溫度升高時，一定吸收熱量B物體沿斜面下滑時，內能將增大C物體沿斜面勻速下滑時，內能可能增大D內能總是從高溫物體傳遞給低溫物體，當內能相等時熱傳遞停止
19、答案C解析改變物體內能的兩種方法：做功和熱傳遞溫度升高，內能增加，但不一定是吸收熱量，A錯誤；物體沿斜面下滑時，可能不受摩擦力，內能可能不變，B錯誤；物體沿斜面勻速下滑時，物體克服摩擦力做功，摩擦生熱，內能可能增大，C正確；熱傳遞的條件是物體間存在溫度差，熱量從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，溫度相同后熱傳遞停止，D錯誤3(熱力學第一定律的理解和應用)一定質量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5104J，氣體對外界做功1.0104J，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，密度減小答案D解析由熱力學第一定律UWQ得：U1.0104J2.
20、5104J1.5104J，因此氣體的內能增大，故溫度升高，又因氣體對外做功，體積增大，故密度減小4(氣體實驗定律和熱力學第一定律的綜合應用)(多選)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其VT圖像如圖7所示下列說法正確的有()圖7AAB的過程中，氣體對外界做功BAB的過程中，氣體放出熱量CBC的過程中，氣體壓強不變DABC的過程中，氣體內能增加答案BC解析由VT圖像知，從A到B的過程中，氣體被等溫壓縮，外界對氣體做正功，氣體的內能不變由熱力學第一定律知，氣體放出熱量，A項錯誤，B項正確；從B到C的過程中氣體做等壓變化，溫度降低，氣體內能減少，故C正確，D錯誤一、選擇題考點一能量守恒
21、定律的理解和應用1一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出對于這一過程，下列說法中正確的是()A子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能B子彈減少的動能等于木塊增加的動能C子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內能之和D子彈減少的動能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內能之和答案D2“第一類永動機”不可能制成，是因為()A不符合機械能守恒定律B違背了能量守恒定律C做功產生的熱不符合熱功當量D找不到合適的材料和合理的設計方案答案B3.如圖1所示，一演示用的“永動機”轉輪由5根輕桿和轉軸構成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片輕推轉輪后，進入熱水的葉片因伸展而“劃
22、水”，推動轉輪轉動離開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉輪因此能較長時間轉動下列說法正確的是()圖1A轉輪依靠自身慣性轉動，不需要消耗外界能量B轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身C轉動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量答案D解析輕推轉輪后，葉片開始轉動，由能量守恒定律可知，葉片在熱水中吸收的熱量一部分釋放到空氣中，另一部分使葉片在熱水中伸展做功，所以葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量，D正確考點二熱力學第一定律的理解和應用4(多選)二氧化碳是導致“溫室效應”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在某次實驗中，將一定質量的二
23、氧化碳氣體封閉在一個可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度的變化，二氧化碳氣體可視為理想氣體，則此過程中()A封閉氣體對外界做正功B封閉氣體向外界傳遞熱量C封閉氣體分子的平均動能不變D封閉氣體從外界吸收熱量答案BC解析因為不計氣體的溫度變化，氣體分子的平均動能不變，即U0，選項C正確；因為氣體體積減半，故外界對氣體做功，即W0，選項A錯誤；根據熱力學第一定律：UWQ，可知Q0，即氣體向外界傳遞熱量，選項B正確，D錯誤5如圖2所示是密閉的汽缸，外力推動活塞P壓縮一定質量的理想氣體，對缸內氣體做功800J，同時氣體向外界放熱200J，缸內氣體的()圖2A
24、溫度升高，內能增加600JB溫度升高，內能減少200JC溫度降低，內能增加600JD溫度降低，內能減少200J答案A解析對一定質量的氣體，由熱力學第一定律UWQ可知，U800J(200J)600J內能增加，氣體分子的平均動能增加，溫度升高，選項A正確6(多選)下列過程可能發(fā)生的是()A物體吸收熱量，對外做功，同時內能增加B物體吸收熱量，對外做功，同時內能減少C外界對物體做功，同時物體吸熱，內能減少D外界對物體做功，同時物體放熱，內能增加答案ABD解析當物體吸收的熱量多于物體對外做的功時，物體的內能就增加，A正確；當物體吸收的熱量少于物體對外做的功時，物體的內能就減少，B正確；外界對物體做功，同
25、時物體吸熱，則物體的內能必增加，C錯誤；當物體放出的熱量少于外界對物體做的功時，物體的內能增加，D正確7一定質量的氣體在保持壓強恒等于1.0105Pa的狀況下，體積從20L膨脹到30L，這一過程中氣體從外界吸熱4103J，則氣體內能的變化為()A增加了5103JB減少了5103JC增加了3103JD減少了3103J答案C解析氣體等壓膨脹過程對外做功WpV1.0105Pa(3020)103m31.0103J這一過程氣體從外界吸熱Q4103J由熱力學第一定律UWQ，由于氣體對外做功，W應取負值，則可得U1.0103J4103J3103J，即氣體內能增加了3103J故選項C正確8圖3為某種椅子與其升
26、降部分的結構示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質量的氣體，M可沿N的內壁上下滑動，設筒內氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動的過程中()圖3A外界對氣體做功，氣體內能增大B外界對氣體做功，氣體內能減小C氣體對外界做功，氣體內能增大D氣體對外界做功，氣體內能減小答案A解析在M向下滑動的過程中，氣體體積縮小，外界對氣體做功，再根據熱力學第一定律知，氣體不與外界發(fā)生熱交換，氣體內能增大，故正確答案為A.考點三氣體實驗定律與熱力學第一定律的綜合應用9(多選)如圖4所示為簡易測溫裝置，玻璃管中一小段水銀封閉了燒瓶內一定質量的氣體，當溫度升高時()圖4A瓶內氣體的密度增大B瓶內氣體分子的平均動能增加C外界對瓶
27、內氣體做正功D熱傳遞使瓶內氣體的內能增加答案BD解析由題圖可知，當溫度升高時容器內氣體的變化為等壓膨脹，故瓶內氣體的密度減小，氣體分子的平均動能增加，瓶內氣體對外做正功，選項B正確，A、C錯誤；由熱力學第一定律UWQ可知，瓶內氣體內能增加是由于氣體從外界吸收了熱量，故選項D正確10如圖5所示，A、B兩點表示一定質量的某種理想氣體的兩個狀態(tài)，當氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時()圖5A氣體內能一定增加B氣體壓強變大C氣體對外界做功D氣體對外界放熱答案C解析由題圖可知，理想氣體的變化為等溫膨脹，故氣體壓強減小，內能不變，氣體對外做功；由熱力學第一定律可知，氣體一定從外界吸收熱量綜上可知，C對，A、B、D
28、錯二、非選擇題11(氣體實驗定律與熱力學第一定律的綜合應用)如圖6所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A先后經過等壓、等容和等溫過程完成一個循環(huán)，A、B、C狀態(tài)參量如圖所示，氣體在狀態(tài)A的溫度為27，求：圖6(1)氣體在狀態(tài)B的溫度TB；(2)氣體從ABC狀態(tài)變化過程中與外界交換的總熱量Q.答案(1)600K(2)2p0V0解析(1)A到B過程是等壓變化，由蓋呂薩克定律得代入數據得TB600K(2)根據熱力學第一定律有UQW其中U0，W2p0V0解得Q2p0V0(吸熱)12(氣體實驗定律與熱力學第一定律的綜合應用)如圖7所示，導熱材料制成的截面積相等、長度均為45cm的汽缸A、B通過帶有閥門的管道連
29、接初始時閥門關閉，厚度不計的光滑活塞C位于B內左側，在A內充滿壓強pA2.8105Pa的理想氣體，B內充滿壓強pB1.4105Pa的理想氣體，忽略連接汽缸的管道體積，室溫不變，現打開閥門，求：圖7(1)平衡后活塞向右移動的距離和B中氣體的壓強；(2)自打開閥門到平衡，B內氣體是吸熱還是放熱(簡要說明理由)答案(1)15cm2.1105Pa(2)放熱，理由見解析解析(1)設平衡后活塞向右移動的距離為x，活塞向右移動達到穩(wěn)定后，對A氣體，有pALSp(Lx)S對B氣體，有pBLSp(Lx)S得x15cmp2.1105Pa(2)活塞C向右移動，對B中氣體做功，而氣體做等溫變化，內能不變，由熱力學第一
30、定律可知B內氣體放熱13(氣體實驗定律與熱力學第一定律的綜合應用)(1)對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是_A若氣體的內能不變，其狀態(tài)也一定不變B若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也一定不斷增大C氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關D當氣體溫度升高時，內能一定增大(2)如圖8所示的汽缸中封閉著一定質量的理想氣體，活塞和汽缸導熱性能良好，活塞與汽缸間無摩擦，汽缸開口始終向上在室溫為27時，活塞距汽缸底部距離h110cm，之后將汽缸放置在冰水混合物中，此時外界大氣壓強為1atm，則：圖8在冰水混合物中，活塞距汽缸底部的距離h2為多少？此過程中氣體的內能如何變化，氣體是吸收熱量還
31、是放出熱量？答案(1)CD(2)9.1減小放熱解析(1)當氣體的內能不變時，氣體可能在發(fā)生等溫變化，故狀態(tài)可能變化，選項A錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程C可知，當氣體的溫度不斷升高時，壓強可能升高，也可能降低，還可能保持不變，選項B錯誤；氣體溫度每升高1K，內能的增量相同，但氣體做功情況不同時氣體所吸收的熱量也不同，選項C正確；當氣體溫度升高時，氣體的內能一定增大，選項D正確(2)由題意可知，汽缸內氣體的變化為等壓變化，由蓋呂薩克定律可得，解得h29.1cm.放入冰水混合物后缸內氣體溫度降低，故內能減小；由于溫度降低，氣體體積減小，故外界對氣體做正功；由熱力學第一定律UWQ可知，汽缸內氣體內能減小是由于氣體向外放出熱量引起的15
2018-2019版高中物理 第四章 能量守恒與熱力學定律 1 能量守恒定律的發(fā)現 2 熱力學第一定律學案 教科版選修3-3
