热力学第一定律的适用条件******************

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 气球所受到的浮力为 F＝ρ(Tb)gV⑤ 联立④⑤式得 F＝Vgρ0⑥ (ⅱ)求该热气球内空气所受的重力； 答案 解析 解析气球内热空气所受的重力为 G＝ρ(Ta)Vg⑦ 联立④⑦式得 G＝Vgρ0⑧ (ⅲ)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。 答案 解析 解析设该气球还能托起的最大质量为M，由力的平衡条件得 Mg＝F－G－m0g⑨ 联立⑥⑧⑨式得 M＝Vρ0T0( － )－m0⑩ 技巧点拨 1。多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联。 2。对于打气(放气)等变质量问题要用假想的口袋将打入(或放出)的气体装起来与原有气体(剩余气体)整体分析，变为总质量不变的状态变化问题。 7。(2017·湖南省十三校第一次联考)如图6所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C，已知状态A的温度为480 K，求： (1)气体在状态C时的温度； 答案 8 7 解析 图6 答案160 K 解析A、C两状态体积相同，故有 所以TC＝160 K。

8 7 (2)试着分析从状态A变化到状态B的过程中，气体是从外界吸收热量还是放出热量。 答案见解析 解析根据理想气体状态方程：，则TB＝480 K。 由此可知，A、B两状态温度相同，故A、B两状态内能相等，而该过程体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知：该过程中气体吸收热量。 答案 解析 8。(2017·陕西西安市二检)如图7所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S。开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0。现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸 答案 8 7 解析 收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，重力加速度为g。求： (1)外界空气的温度； 图7 解析取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖－吕萨克定律有 8 7 (2)在此过程中密闭气体增加的内能。 答案 8 7 解析 答案Q－(mg＋p0S)d 解析活塞上升过程中，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W＝－(mg＋p0S)d 根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能 ΔU＝Q＋W＝Q－(mg＋p0S)d。

高考题精选精练 题组全国卷真题精选 1。(2016·全国卷Ⅰ·33(1))关于热力学定律，下列说法正确的是________。 A。气体吸热后温度一定升高 B。对气体做功可以改变其内能 C。理想气体等压膨胀过程一定放热 D。热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E。如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两 个系统彼此之间也必定达到热平衡 答案 1 2 3 解析 √ √ √ 解析气体内能的改变ΔU＝Q＋W，故对气体做功可改变气体内能，B选项正确； 气体吸热为Q，但不确定外界做功W的情况，故不能确定气体温度变化，A选项错误； 理想气体等压膨胀，W0，由ΔU＝Q＋W，知Q>0，气体一定吸热，C选项错误； 由热力学第二定律，D选项正确； 根据热平衡性质，E选项正确。 1 2 3 2。(2016·全国卷Ⅲ·33)(1)关于气体的内能，下列说法正确的是________。 A。质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B。气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C。气体被压缩时，内能可能不变 D。一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E。一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 √ 答案 解析 √ √ 1 2 3 解析质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是不同的气体，其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子总动能不一定相同，A错误； 宏观运动和微观运动没有关系，所以宏观运动速度大，内能不一定大，B错误； 根据＝C可知，如果等温压缩，则内能不变；等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C、E正确； 理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能与分子平均动能有关，而分子平均动能和温度有关，D正确。