例1　如图1所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105 Pa不变，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量．

图1

答案　5.0×102 J

解析　等压变化过程有＝，

对外做的功W＝p(VB－VA)

根据热力学第一定律有ΔU＝Q－W，

代入数据解得ΔU＝5.0×102 J.

二、热力学第二定律

1．热力学第二定律的两种表述

(1)按照热传递的方向性表述为：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．这是热力学第二定律的克劳修斯表述．

(2)按照机械能与内能转化的方向性表述为：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．这是热力学第二定律的开尔文表述．

2．热力学第二定律的微观意义

(1)一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．

(2)用熵来表述热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．

3．分析此类问题的方法

掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向的说明．凡是对这种宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述．本章对热力学第二定律的表述很多，这些不同形式的表述都是等价的．

例2　下列有关热力学第二定律的说法正确的是(　　)

A．气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程

B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

C．空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性

D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小

答案　B