2017-2018学年人教A版选修3-3热力学第一定律、能量守恒定律 第1课时 学案
2017-2018学年人教A版选修3-3热力学第一定律、能量守恒定律  第1课时  学案第2页

能不变,则△U1>△U2;等压过程对外做的功多,内能增大的多,所以该过程中吸收热量多,Q1>Q2。

答:A

方法点拨:理想气体状态参量和内能变化的参量之间的关系是:温度对应气体的内能,温度高气体的内能大;体积反应气体做功情况,体积增大则气体对外做功,W取负值,体积减小对气体做功,W取正值;这两个要素确定以后,再根据热力学第一定律讨论气体吸热放热问题。

变式备选2:若某种实际气体分子之间的作用力表现为引力,则一定质量的该气体内能大小与气体体积和温度的关系是

A.如果保持其温度不变,体积增加,则内能减小

B.如果保持其体积不变,温度升高,则内能增大

C.如果保持其体积不变,温度升高,则内能减小

D.如果保持其温度不变,体积增加,则内能增大

答案:BD

解析:这里描述的不是理想气体,分子之间表现为引力,体积增加,克服分子之间的作用力做功,则气体的分子势能增加,温度不变,分子的平均动能不变,则内能增加,A错误D正确;体积不变,分子之间的作用力不做功,分子势能保持不变,温度升高,分子动能增加,则内能增加,B正确C错误。

题型三:涉及功能关系的问题

3(创新题)如图所示柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成。活塞横截面积为S,大气压为p0,另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止,在这一过程中,空气内能的改变量△E,外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是

 A.

 B.

 C.<

 D.

审题指导:审题注意条件的描述:光滑(没有摩擦)、隔热(和外界没有热传递),注意运动情景的描述:自由下落、静止。

解:总的能量的减少是,但自由下落到活塞上和活塞发生碰撞,有能量损失,所以外界对空气做的功要小于总的能量的减少,由于Q=0,所以外界对空气做的功W=△E。

答:C

方法点拨:这类题主要是和力学中的功能关系相结合,结合点在热力学第一定律中的W上,要理解和掌握这个物理量。气体中对气体做功要通过活塞来实现,因此这类题的解题思路是以活塞为研究对象进行受力分析,此时要注意大气压力和封闭气体的压力这两个力是相比较力学中的题目要特别加上的,然后根据活塞处的状态或过程来进行分析。而封闭气体的压力所做的功就是热力学第一定律中的W,当封闭气体的压力做正功时,热力学第一定律中的W取负值,而当封闭气体的压力做负功时,热力学第一定律中的W取正值。

变式备选3:如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处于自然长度时的 弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程