专题-第二节-热力学第一定律-题型分析(2019人教版选择性必修第三册)_第1页
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专题热力学第一定律题型分析专题一热力学第一定律的简单应用例1关于物体内能的变化,以下说法中正确的是()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,内能可能不变解析根据热力学第一定律ΔU=W+Q,物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)这两种因素有关.物体吸收热量,但有可能同时对外界做功,故内能有可能不变甚至减小,故A项不正确.同理,物体对外界做功的同时有可能吸热,故内能不一定减小,B项不正确.若物体吸收的热量与对外做功相等,则内能不变,故C项正确.因放热和对外做功都会使物体内能减小,故D项不正确.答案C归纳总结:应用热力学第一定律解题的一般步骤:(1)根据符号法则写出各已知量(W、Q、ΔU)的正、负;(2)根据方程ΔU=W+Q求出未知量;(3)再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况或内能增减情况.专题二热力学第一定律与气体的综合应用例2一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A.气泡对外做功,内能不变,同时放热B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热C.气泡内能减少,同时放热D.气泡内能不变,不吸热也不放热解析气泡上升过程中,由于压强减小,体积增大,故对外做功,缓慢上升指有时间发生热传递,可认为温度是不变的.在气泡缓慢上升的过程中,气泡外部的压强逐渐减小,气泡膨胀,对外做功,故气泡中空气分子的内能减小,温度降低.但由于外部恒温,且气泡缓慢上升,故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度,内能不变,故须从外界吸收热量,且吸收的热量等于对外界所做的功.答案为B.答案B归纳总结:在理想气体状态发生变化时,应用热力学第一定律的关键是:(1)理想气体的内能完全由温度来决定.(2)注意应用理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)=eq\f(p2V2,T2)分析状态参量的变化.(3)理想气体状态变化时,体积变大,气体对外做功W<0;体积变小,外界对气体做功W>0(自由膨胀例外).且在p­V图中,p­V图线下方的“面积”表示功的多少.如图甲、乙、丙中阴影部分.专题三用热力学第一定律计算例3空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了1.5×105J,这一过程中空气向外界传递的热量是多少?解析选择被压缩的空气为研究对象,根据热力学第一定律有ΔU=W+Q.由题意可知W=2×105J,ΔU=1.5×105J,代入上式得Q=ΔU-W=1.5×105J-2×105J=-5×104J.负号表示空气向外释放热量,即空气向外界传递的热量为5×104J.答案5×104J归纳总结:应用热力学第一定律解题的一般步骤(1)明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统.(2)分别列出物体或系统吸收或放出的热量;外界对物体或系统所做的

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