1、1第 1 节 热力学第一定律第 2 节 能量的转化与守恒热力学第一定律的理解和应用1关于内能的变化,以下说法正确的是( )A物体吸收热量,内能一定增大B物体对外做功,内能一定减少C物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变答案 C解析 根据热力学第一定律, U W Q,物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关,物体吸收热量,内能也不一定增大,因为物体可能同时对外做功,故内能有可能不变或减少,A 错;物体对外做功,还有可能吸收热量、内能可能不变或增大,B 错、C 正确;放出热量,同时对外做功,内能一定减少,D 错误2一定量的气体从外界吸收了 2.6105
2、 J 的热量,内能增加了 4.2105 J.(1)是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少焦耳的功?(2)如果气体吸收的热量仍为 2.6105 J 不变,但是内能增加了 1.6105 J,计算结果 W1.010 5 J,是负值,怎样解释这个结果?(3)在热力学第一定律 U W Q 中, W, Q 和 U 为正值、负值各代表什么物理意义?答案 见解析解析 (1)根据 U W Q 得 W U Q,将 Q2.610 5 J, U4.210 5 J 代入式中得: W1.610 5 J0,说明外界对气体做了 1.6105 J 的功(2)如果吸收的热量 Q2.610 5 J,内能增加了 1.61
3、05 J,即 U1.610 5 J,则W1.010 5 J,说明气体对外界做功(3)在公式 U W Q 中, U0,物体内能增加; U0,物体吸热; Q0,外界对物体做功; W0,物体对外界做功能量守恒定律的理解和应用3自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,下列说法正确的是( )A机械能守恒2B能量正在消失C只有动能和重力势能的相互转化D减少的机械能转化为内能,但总能量守恒答案 D解析 自由摆动的秋千摆动幅度减小,说明机械能在减少,减少的机械能等于克服阻力、摩擦力做的功,增加了内能气体实验定律和热力学第一定律的结合4如图 51、23 所示,导热材料制成的截面积相等,长度均为 45 cm 的气缸 A、
4、 B 通过带有阀门的管道连接初始时阀门关闭,厚度不计的光滑活塞 C 位于 B 内左侧,在 A 内充满压强 pA2.810 5 Pa 的理想气体, B 内充满压强 pB1.410 5 Pa 的理想气体,忽略连接气缸的管道体积,室温不变,现打开阀门,求:图 51、23(1)平衡后活塞向右移动的距离和 B 中气体的压强;(2)自打开阀门到平衡, B 内气体是吸热还是放热(简要说明理由)答案 (1)15 cm 2.110 5 Pa (2)放热,理由见解析解析 (1)活塞向右运动后,对 A 气体,有 pALS p(L x)S对 B 气体,有 pBLS p(L x)S得 x15 cm p2.110 5 Pa(2)活塞 C 向右移动,对 B 中气体做功,而气体做等温变化,内能不变,由热力学第一定律可知 B 内气体放热