一般情况下外界对物体做功与否,需看物体的体积是否变化。
(1)若物体体积增大,表明物体对外界做功,W<0。
(2)若物体体积减小,表明外界对物体做功,W>0。
4.应用热力学第一定律解题的思路
(1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。
(2)分别找出题目中研究对象吸收或放出的热量;外界对研究对象所做的功或研究对象对外界所做的功;研究对象内能的增加量或减少量。
(3)根据热力学第一定律ΔU=Q+W列出方程进行求解。
(4)特别注意物理量的正负号及其物理意义。
[典例] [多选](2017·全国卷Ⅲ)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a。下列说法正确的是( )
A.在过程ab中气体的内能增加
B.在过程ca中外界对气体做功
C.在过程ab中气体对外界做功
D.在过程bc中气体从外界吸收热量
E.在过程ca中气体从外界吸收热量
[解析] ab过程中气体压强增大,体积不变,则温度升高,内能增加,A项正确;ab过程发生等容变化,气体对外界不做功,C项错误;一定质量的理想气体内能仅由温度决定,bc过程发生等温变化,内能不变,bc过程中气体体积增大,气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量,D项正确;ca过程发生等压变化,气体体积减小,外界对气体做功,B项正确;ca过程中气体温度降低,内能减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知气体向外界放热,E项错误。
[答案] ABD
应用热力学第一定律时的两个注意事项
(1)明确研究是哪一部分气体和气体经历了怎样的状态变化过程。
(2)分清ΔU=W+Q中各量的正、负号的意义。
1.气体膨胀对外做功100 J,同时从外界吸收了120 J的热量,它的内能的变化是( )
A.减小20 J B.增大20 J
C.减小220 J D.增大220 J