2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-3讲义:第十章 热力学定律 第3节 热力学第一定律 能量守恒定律 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-3讲义:第十章 热力学定律 第3节 热力学第一定律 能量守恒定律 Word版含答案第4页

  解析:选B 研究对象为气体。依符号规则,对外做功W=-100 J,吸收热量Q=120 J。由热力学第一定律有

  ΔU=W+Q=-100 J+120 J=20 J。

  ΔU>0,说明气体的内能增加。故选B。

  2.(2017·江苏高考)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V­T图像如图所示。下列说法正确的有(  )

  A.A→B的过程中,气体对外界做功

  B.A→B的过程中,气体放出热量

  C.B→C的过程中,气体压强不变

  D.A→B→C的过程中,气体内能增加

  解析:选BC 由题图可知,从A到B气体的体积减小,外界对气体做功,A项错误;从A到B过程气体的温度不变,内能不变,根据热力学第一定律可知,气体放出热量,B项正确;从B到C过程中是一个常数,气体发生的是等压变化,气体的温度降低,内能减少,C项正确,D项错误。

对能量守恒定律的理解及应用   

  

  1.能量的存在形式及相互转化

  (1)各种运动形式都有对应的能:机械运动有机械能,分子的热运动有内能,还有诸如电磁能、化学能、原子能等。

  (2)各种形式的能,通过某种力做功可以相互转化。例如,利用电炉取暖或烧水,电能转化为内能;煤燃烧,化学能转化为内能;列车刹车后,轮子温度升高,机械能转化为内能。

  (3)某种形式的能减少,一定有其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等。

  (4)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。

  2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的。例如,物体的机械能守恒,必须是只有重力或系统内的弹力做功;而能量守恒定律是没有条件的,它是一切自然现象都遵守的基本规律。

  3.第一类永动机失败的原因分析:

  如果没有外界热源供给热量,则有U2-U1=W,就是说,如果系统内能减少,即U2<U1,则W<0,系统对外做功是要以内能减少为代价的。若想源源不断地做功,就必须使系统不断回到初始状态,在无外界能量供给的情况下是不可能的。