(2)只有在气体体积不变时,W=0,ΔU=Q,用吸热、放热情况可判断内能的变化.
(3)若物体内能不变,即ΔU=0,W和Q不一定等于零,而是W+Q=0,功和热量符号相反,大小相等,因此判断内能变化问题一定要全面考虑.
(4)对于气体,做功W的正负一般要看体积变化,气体体积缩小,W>0;气体体积增加,W<0.
如图51所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体,已知容器横截面积为S.活塞重为G,大气压强为p0.若活塞固定,密封气体温度升高 1 ℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1 ℃,需吸收的热量为Q2.
图51
问Q1和Q2哪个大些?气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同?
【解析】 设密闭气体温度升高1 °C,内能的增量为ΔU,则有
ΔU=Q1 ①
ΔU=Q2+W ②
因气体体积膨胀,W<0,故Q1 由此可见,质量相等的同种气体,在定容和定压两种不同情况下,尽管温度变化相同,但吸收的热量不同,所以同种气体在定容下的比热容与在定压下的比热容是不同的. 【答案】 Q1<Q2 见解析 应用热力学定律和能量守恒时的步骤