1、第3节 热力学第一定律 能量守恒定律1(2020北京市高三学业水平等级考)如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如pV图中从a到b的直线所示。在此过程中(C)A气体温度一直降低B气体内能一直减小C气体一直对外做功D气体一直向外界放热解析:一定质量的理想气体从a到b的过程,由理想气体状态方程 可知TbTa,即气体的温度一直升高,故A错误;根据理想气体的内能只与温度有关,温度升高,内能增大,可知气体的内能一直增加,故B错误;由于从a到b的过程中气体的体积一直增大,所以气体一直对外做功,故C正确;根据热力学第一定律UWQ,从a到b的过程中,气体一直从外界吸热,故D错误。2.(202
2、0江苏省新沂市润新学校高三下学期月考)如图所示,绝热容器中封闭一定质量的理想气体,现通过电热丝缓慢加热,当气体吸收热量Q时,活塞恰好缓慢上移H,已知活塞横截面积为S,重量忽略不计,大气压强为p0,求封闭气体内能增加量。答案:Qp0SH解析:加热过程中气体做等压变化,封闭气体压强为pp0,气体对外做功为Wp0SH由热力学第一定律知内能的增加量为UQWQp0SH3.(2020重庆一中高二下学期期中)如图所示,一定质量的理想气体经历了ABCDA的循环,该过程每个状态都视为平衡态,各状态参数如图所示。A状态的压强为pA1.2105 Pa,求:(1)B状态的温度TB;(2)C状态压强pC;(3)完成一个
3、循环,气体与外界热交换的热量是多少?是吸热还是放热?答案:(1)600 K(2)3105 Pa(3)180 J放热解析:(1)理想气体从A状态到B状态的过程中,压强保持不变根据盖吕萨克定律有代入数据解得TBTA300 K600 K(2)由理想气体状态方程:得:pC3105 Pa(3)理想气体从A状态到B状态的过程中,外界对气体做功W1pA(VAVB)解得:W1120 J;气体从B状态到C状态过程中,体积不变,外界对气体做功为零;从C状态到D状态的过程中,外界对气体做功W2pC(VCVD),解得W2300 J;从D状态到A状态过程中,体积不变,外界对气体做功为零;一次循环过程中外界对气体所做的总功WW1W2180 J理想气体从A状态完成一次循环,回到A状态,始末温度不变,所以内能不变根据热力第一定律UWQ,解得Q180 J故完成一个循环,气体对外界放热180 J。