一定质量的理想气体从状态a变化到状

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选修3 第三章热力学定律

热力学第一定律

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更新时间：2023-06-25

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一定质量的理想气体从状态 a 变化到状态 b ，其体积 V 和热力学温度 T 变化图像如图所示，此过程中该系统（）

A ．对外界做正功 B ．压强保持不变 C ．向外界放热 D ．内能减少

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题型：选择题

知识点：热力学第一定律

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【答案】

【详解】 A ．理想气体从状态 a 变化到状态 b ，体积增大，理想气体对外界做正功， A 正确；

B ．由题图可知

V = V ₀ + kT

根据理想气体的状态方程有

联立有

可看出 T 增大， p 增大， B 错误；

D ．理想气体从状态 a 变化到状态 b ，温度升高，内能增大， D 错误；

C ．理想气体从状态 a 变化到状态 b ，由选项 AD 可知，理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体向外界吸收热量， C 错误。

故选 A 。

考点梳理:

根据可圈可点权威老师分析，试题“ ”主要考查你对热力学第一定律等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下：

◎ 热力学第一定律的定义

热力学第一定律：

1、内容：物体内能的增量（ΔU）等于外界对物体做的功（W）和物体吸收的热量（Q）的总和。
2、表达式：W+Q=ΔU。
3、符号法则：外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值；物体吸收热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值；物体内能增加，ΔU取正值，物体内能减少，ΔU取负值。

◎ 热力学第一定律的知识扩展

1、内容：物体内能的增量（ΔU）等于外界对物体做的功（W）和物体吸收的热量（Q）的总和。
2、表达式：W+Q=ΔU。
3、符号法则：外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值；物体吸收热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值；物体内能增加，ΔU取正值，物体内能减少，ΔU取负值。

◎ 热力学第一定律的知识点拨

热力学第一定律在理想气体中的应用方法：

1．功W的正负分析
若体积V增大，则W取“-”；若体积V减小，则形取“+”。
注意，若气体向真空中自由膨胀时，则W=0。
2．△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大，△U取“+”；若温度T减小，△U取“-”；若T不变，贝△U=0。
3．Q的正负分析：
绝热Q=0，吸热Q取“+”，放热Q取“-”。
4．气体状态变化还应结合分析
5．由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示)：一定质量的理想气体，

，等温降压膨胀，内能不变，吸热等于对外做的功。
，等容升温升压，不做功，吸热等于内能增加。
，等压降温压缩，放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示)：一定质量的理想气体，。
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示)：一定质量的理想气体．等温升压压缩，内能不变，外界做功等于放热；等压升温膨胀，吸热等于内能增加量和对外做的功；等容降温降压，内能减小量等于放热。