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1、11.5 热力学定律与能量守恒一、热力学第一定律1物体内能的改变(1) 做功是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的改变量可用做功的数值来量度.(2) 热传递是物体间内能的转移过程，内能转移量用热量来量度.2热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.符号WQAU+外界对物体做功物体吸收热量内能增加-物体对外界做功物体放出热量内能减少(2)表达式：AU=.对公式AU=Q +W符号的规 定:几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q = 0,W= AU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量.若过程中不做功，即W=0，则Q = AU，物体吸收的热量
2、等于物体内能的增加量.若过程的始末状态物体的内能不变，即AU=0，则W+ Q = 0或W=- Q.外界对物体做的 功等于物体放出的热量【思考】用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了 900 J的功，同时汽缸向外散热210 J,汽 缸里空气的内能改变了多少？【例 1】 在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡 的体积不断地增大，如将泡内气体看作理想气体，则气泡在浮起的过程中 ()A. 放出热量B.吸收热量C.不吸热也不放热D.无法判断跟踪训练1 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了 0.6
3、 J的功，则此过程中的气泡(填“吸收”或“放出”)的热量是J.气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了 0.1 J的功，同时吸收了 0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了J.【例2】(2010江苏单科12A)( 1)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ 的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5 kJ的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小 kJ，空气(选填“吸收”或“放出” )的总热量为kJ.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量 为0.029
4、 kg/mol,阿伏加德罗常数NA =6.02 X 1023 mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，A试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)二、能量守恒定律(1) 内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能 量守恒定律(2) 任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是 不可能制成的【跟踪训练】1 、有以下说法，其中正确的是A. 气体的温度越高，分子的平均动能越大B. 即使气体的温度很高，仍有一些分子的
5、运动速率是非常小的C. 对物体做功不可能使物体的温度升高D. 如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E. 个由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室.甲 室中装有一定质量的温度为 T 的气体，乙室为真空，如图4所示.提起隔 板，让甲室中的气体进入乙室.若甲室中的气体的内能只与温度有关，则 提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为 T.F. 对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加2、对一定质量的气体，下列说法正确的是()A. 在体积不断增大的过程中，气体一定对外界(外界不为真空)做功B. 在压强不断增大的过程中，
6、外界一定对气体做功C. 在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D. 在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变3、如图 1 所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体 右侧为真空，现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中 ()A.气体对外界做功，温度降低，内能减少B气体对外界做功，温度不变，内能不变C气体不做功，温度不变，内能不变D气体不做功，温度不变，内能减少4、密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)()A.内能增大，放出热量B.内能减小，吸收热量C.内能增大，对外界做功D.内能减小，外界对其做功5、固定的水平汽缸内由活塞 B 封闭着一定量的
7、理想气体，气体分子之 间的相互作用力可以忽略假设汽缸壁的导热性能很好，环境的温度保 持不变若用外力 F 将活塞 B 缓慢地向右拉动，如图 2 所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，其中正确的是 ()A.气体对外做功，气体内能不变B.气体对外做功，气体内能减小C外界对气体做功，气体内能不变 D气体从外界吸热，气体内能减小6、 如图3所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，P 当气体从状态A变化到状态B时()A.体积必然变大B.有可能经过体积减小的过程”C.外界必然对气体做正功D.气体必然从外界吸热7、 根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法正确的是()A.能量耗散
8、说明能量不守恒B0 C 的冰融化为 0 C 的水时，分子平均动能不变C. 空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D. 理想气体状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小8、 (1)下列关于气体的描述正确的是()A. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大B. 布朗运动就是液体分子的热运动C. 对一定质量的气体加热，其内能一定增加D.分子间的引力和斥力同时存在(2)有一传热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上，并用一光滑的 质量为M的活塞密封一定质量的理想气体，活塞面积为S.开始 时汽缸开口向上(如图5甲)，已知外界大气压强为p0，被封气 体的体积为V0；求被封气体的压强.9、某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，待冷却后取出烧瓶并迅速把一个小气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体 (视为理想气 体），然后将烧瓶放进盛有热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图 6 所示在气球膨胀过程中，该密闭气体组成的系统内能（选填“增加”、“减少”或“不变”）；大气压力对气体做功为功（选填“正”、“负”或“零”）答案例题 1、B跟踪训练：吸收，0.6, 0.2例题 2、5，放出，293*1022跟踪训练：ABEF A C D AABD BD AD （Mg+P0S）/S
