3.几种特殊情况
(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加.
(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加.
(3)若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q.
命题视角1 用热力学第一定律定性分析
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.内能减小,外界对其做功
B.内能减小,吸收热量
C.内能增大,对外界做功
D.内能增大,放出热量
[解析] 密闭有空气的薄塑料瓶降温说明气体的内能减小,薄塑料瓶变扁说明外界对气体做功;由热力学第一定律可知,气体在变化过程中放出热量,所以选项A正确.
[答案] A
命题视角2 用热力学第一定律进行定量计算
如图所示是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功500 J,同时气体向外界放热100 J,缸内气体的( )
A.温度升高,内能增加400 J
B.温度升高,内能减少400 J
C.温度降低,内能增加600 J
D.温度降低,内能减少600 J
[解析] 由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=500 J+(-100 J)=400 J,即缸内气体内能增加400 J,气体温度升高,故选项A对,B、C、D错.
[答案] A
应用热力学第一定律解决问题的关键
(1)要明确研究的对象是哪个物体或者说是哪个热力学系统.
(2)应用热力学第一定律计算时,要依照符号法则代入数据,对结果的正、负也同样依照符号法则来解释其意义.
命题视角3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用