人教版物理高二选修1-2第二章第二节热力学第一定律步训练
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| 名称 | 人教版物理高二选修1-2第二章第二节热力学第一定律步训练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 142.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-25 11:32:00 | ||
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文档简介
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人教版物理高二选修1-2第二章
第二节热力学第一定律同步训练
一．选择题
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体放出热量，其内能一定减小
B．物体对外做功，其内能一定减小
C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加
D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
答案：C
解析：解答：解：A、物体放出热量，若外界对物体做更多的功大于放出的热量，内能可能增加，故A错误；
B、物体对外做功，如同时从外界吸收的热量大于做功的数值，则内能增加，故B错误；
C、物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若Q＞W，则内能增加，若W＞Q，则内能减少，故C正确；
D、物体放出热量，Q＜0，同时对外做功，W＜0，则△U＜0，故内能一定减少，故D错误．
故选：C．
分析：做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：△U=Q+W．
2．一定质量的理想气体，经过一个绝热膨胀过程，则此过程中理想气体的（ ）
A．内能增大 B．温度升高 C．压强减小 D．对外界不做功
答案：C
解析：解答：解：因气体绝热膨胀，故气体对外做功，压强减小，但没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小；
而气体不计分子势能，故内能只与温度有关，因内能减小，故温度降低，则可知分子的平均动能减小；
故选：C．
分析：根据题意可知气体做功及吸放热情况，由热力学第一定律可知内能的变化，由温度和分子平均动能的关系可知分子平均动能的变化．
3．下列各种说法中正确的是（ ）
A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是可逆的
C．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
D．布朗运动是液体分子的无规则运动
答案：C
解析：解答：解：A、做功和热传递都可以改变内能，物体吸热的同时若对外做功，则物体内能不一定增加，故A错误；
B、根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故B不正确；
C、液体表面表现为张力，是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的，即分子间表现为引力，故C正确；
D、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；
故选：C．
分析：做功和热传递都可以改变内能；液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的；自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性；布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动．
4．对于一个热力学系统，下列说法中正确的是（ ）
A．如果外界对它传递热量则系统内能一定增加
B．如果外界对它做功则系统内能一定增加
C．如果系统的温度不变则内能一定不变
D．系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和
答案：D
解析：解答：解：A、物体吸收热量，可能同时对外做功，故内能不一定增加，故A错误；
B、外界对物体做功，物体可能同时放热，故物体的内能不一定增加，故B错误；
C、如果系统的温度不变，物态发生变化，则内能一定变化，故C错误；
D、根据热力学第一定律，系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和；故D正确；
故选：D．
分析：改变物体内能的方式：做功和热传递；它们在改变物体的内能上是等效的；结合热力学第一定律公式△U=W+Q进行判断．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
B．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
C．“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律
D．一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变
答案：C
解析：解答：解：A、布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动．故A不正确；
B、随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大．故B错误；
C、“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律．故C正确；
D、一定量理想气体发生绝热膨胀时，不吸收热量，同时对外做功，其内能减小，故D错误．
故选：C
分析：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，它反映的是液体分子的无规则运动．分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零．分子间距离增大，分子力不一定减小，分子势能也不一定减小；第一类永动机违反了能量的转化与守恒，永远不可能实现．
6．如图是哈勃瓶，在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞，玻璃瓶导热性能良好，在一次实验中，瓶内有气球和橡皮塞封闭一定质量的气体（可视为理想气体），在对气球缓慢吹气过程中，则瓶内气体（ ）
A．密度减少
B．平均动能增大
C．对外界放出热量
D．若释放橡皮塞后瞬间，温度将升高
答案：C
解析：解答：解：A、在对气球缓慢吹气过程中，气球内的气体的量增大，根据克拉伯龙方程可知气体的体积若不变，则气体压强变大；瓶内气体的压强增大，而温度不变，所以瓶内 的气体的体积减小，密度增大．故A错误．
B、因系统导热可知瓶内气体的温度不变，分子的平均动能不变．故B错误．
C、温度不变时，体积减小，对理想气体内能不变，由热力学第一定律知外界对气体做功与气体放出热量相等，故C正确；
D、若释放橡皮塞后瞬间，气体将快速从瓶内跑出，气体对外做功，由于来不及吸收热量，所以气体的温度将降低，故D不正确．
故选：C．
分析：分析瓶内气体的压强的变化，则可知做功情况；因系统导热可知温度不变，则由热力学第一定律可得出内能的变化．
7．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程中（ ）
A．气体的密度增大 B．气体对外界做功
C．气体从外界吸收了热量 D．气体分子的平均动能增大
答案：A
解析：解答：解：由图线可知，在从A到B的过程中，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，气体体积变小，VB＜VA；
A、气体质量不变，体积变小，由密度公式可知气体密度变大，故A正确；
B、气体体积变小，外界对气体做功，故B错误；
C、气体温度不变，内能不变，△U=0，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律△U=Q+W可知：Q＜0，气体要放出热量，故C错误；
D、气体温度不变，分子平均动能不变，故D错误；
故选：A．
分析：由图象可知，由A到B过程，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可以判断出气体体积如何变化；气体体积变大，气体对外做功，体积减小，外界对气体做功；温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由温度决定．
8．吹出的大肥皂泡在段时间会收缩成球形，忽略外界热传递，则肥皂泡（ ）
A．收缩成球形的原因是液体的表面张力作用
B．收缩成球形的原因是液体分子的无规则运动
C．收缩过程中泡内气体压强增大，内能减小
D．收缩过程中泡内气体压强增大，内能减少
答案：A
解析：解答：解：A、B、解：A、与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力；表面张力的作用是使液体的表面收缩．故A正确B错误；
C、D、收缩过程中泡内气体的体积减小，压强增大；体积减小，外界对气体做功而忽略热传递，所以气体的内能增大．故C不正确，D错误．
故选：A
分析：作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．
9．某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体，气体分子间的相互作用力表现为引力．关于实际气体的下列说法中正确的是（ ）
A．在完仝失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力
B．若气体膨胀对外界做功，则分子势能一定减小
C．若气体被压缩，外界对气体做功，则气体内能一定增加
D．若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，则气体分子的平均动能一定减小
答案：D
解析：解答：解；A、气体压强产生的原因是大量气体分子 对容器壁的持续的、无规则撞击产生的．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部有作用力，故A错误．
B、若气体膨胀对外界做功，分子之间的距离增大，需要克服气体分子之间的吸引力做功，则分子势能一定增大，故B不正确．
C、若气体被压缩，外界对气体做功，若气体同时对外做功，则气体内能不一定增加．故C错误．
D、若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，气体的内能不变，而分子势能一定增大，则气体分子的平均动能一定减小．故D正确．
故选：D
分析：气体压强产生的原因是大量气体分子 对容器壁的持续的、无规则撞击产生的．气体压强与温度和体积有关．
温度是分子平均动能大小的标志．根据热力学第一定律方向气体的内能的变化．
10．下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．一定质量的气体吸收热量，其内能一定增加
C．分子间的引力与斥力同时存在，斥力总是小于引力
D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大
答案：D
解析：解答：解：A、布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A错误；
B、做功和热传递都可以改变物体的内能，由热力学第一定律计算内能的变化，故B错误；
C、分子间的引力与斥力同时存在，当分子之间的距离大于r0时，斥力小于引力，当分子之间的距离小于r0时，斥力大于引力．故C错误；
D、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，故D正确；
故选：D
分析：布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显；做功和热传递都可以改变物体的内能，由热力学第一定律计算；温度是分子平均动能的标志；当分子之间的距离大于r0时，斥力小于引力，当分子之间的距离小于r0时，斥力大于引力．
11．观察水沸腾的过程中，水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示．关于这种现象的原因分析，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中气泡在上升过程中泡内气体内能增大
B．图甲中气泡在上升过程中泡内气体释放热量
C．图甲中气泡在上升过程中泡内气体对外做功
D．图乙中气泡气体在上升过程中泡内气体内能增大
答案：C
解析：解答：解：A、B、C．由沸腾的特点可知，图甲是沸腾过程，此时杯内各处温度大致相同，气泡上升过程是一个等温过程，上升过程中泡内气体压强减小、体积增大，对外做功，但要从外界吸收热量，以维持内能不变，故A、B错误，C正确；
D、图乙是沸腾前的过程，杯中水上部分温度比下部分温度低，气泡上升过程中，温度降低，所以内能将减小，故D错误．
故选：C
分析：温度是分子平均动能的标志，气体在体积增大的过程中，对外做功；据此即可正确解答．
12．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
B．物体吸热时，它的内能一定增加
C．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
D．用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量
答案：C
解析：解答：解：A、布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，不是分子的运动．故A错误；
B、根据热力学第一定律，物体在吸收热量的同时，若对外做功，物体的内能可能减小．故B错误；
C、分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小．故C正确；
D、用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，加气体的摩尔质量，才能求出该种气体的分子质量．故D错误．
故选：C
分析：布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动；根据热力学第一定律，物体在吸收热量的同时，若对外做功，物体的内能可能减小；分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小；分子间距离减小时，分子间的引力、斥力都增大；
13．以下说法正确的是（ ）
A．晶体都具有确定的熔点
B．空气相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量
答案：A
解析：解答：解：A、晶体都具有确定的熔点；故A正确；
B、在相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度；绝对湿度是指湿空气中水蒸汽的含量，绝对相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高．故B错误；
C、物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加，故C不正确；
D、空调机在制冷过程中，压缩机要消耗电能，产生一部分内能，所以从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故D错误；
故选：A．
分析：晶体都具有确定的熔点；相对湿度是指湿空气中水蒸汽的分压力与相同温度压力下的饱和水蒸汽分压力之比，没有单位，用百分数表示，会随着湿空气的温度压力变化而变化．绝对湿度是指湿空气中水蒸汽的含量；根据热力学第一定律分析物体内能的变化；根据功能关系判定空调机工作过程中的能量的变化．
14．健身球是一个充满气体的大皮球，当人压向健身球上时，假设球内气体温度不变，则在这个过程中（ ）
A．气体分子的平均动能增大 B．气体的密度减小
C．气体从外界吸收热量 D．外界对气体做功
答案：D
解析：解答：解：在人压向球的过程中，外界对球做功，气体的体积减小，故气体的密度增大；
气体温度不变，故气体分子的平均动能不变；
由于外界对气体做功，但气体温度不变，故内能不变；由热力学第一定律可知，气体对外放热；故ABC错误；D正确；
故选：D
分析：根据人对气体所做功及气球的形状明确气体密度变化；由温度不变可知，内能不变；由热力学第一定律可知气体是否吸热．
15．下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，物体分子热运动的平均动能一定减小
B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
C．外界对物体做功，物体内能一定增加
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
答案：D
解析：解答：解：A、温度是分子平均动能的标志，温度高的平均动能大，温度升高，物体分子热运动的平均动能一定增大；故A不正确；
B、当分子力表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力做负功；故分子势能随分子间距离的减小而增大；故B错误；
C、外界对物体做功时，可能物体同时对外放热，故内能不一定增加；故C错误；
D、对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大对外做功，根据理想气体的状态方程：=C，可知气体的温度一定升高，内能增大．根据热力学第一定律可知一定从外界吸热；故D正确；
故选：D．
分析：温度是分子平均动能的标志；分子间存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零；根据热力学第一定律分析内能的变化．
二．填空题
16．密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示．充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体体积 （填“增大”、“不 变”或“减小”），内能
（填“增大”、“不变”或“减小，’），压强 （填“增大”、“不变”或“减小，’），对外界 （填“做正功”、“做负 功”或“不做功”）
答案：减小|增大|增大|做负功
解析：解答：解：充气袋四周被挤压时，袋内气体体积减小；
气体的体积减小，故外界对气体做正功，由于与外界无热交换，根据热力学第一定律，内能增加；
内能增加则温度增加，根据=C，气体的压强一定增加；
外界对气体做正功，故气体对外界做负功；
故答案为：减小，增大，增大，做负功．
分析：充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化．
17．如图所示，两个相通的容器A、B间装有阀门S，A中充满气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B为真空．打开阀门S后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“减少”、“不变”或“增大”）
答案：不变|增大
解析：解答：解：打开阀门，气体膨胀，因为右边是真空，所以不对外做功，绝热过程，故由热力学第一定律可得，气体的内能不变，温度就不变；由于体积增大，即分子间的作用力将更小，所以气体分子势能增大．
故答案为：不变，增大．
分析：打开阀门后，气体膨胀，则由热力学第一定律可得内能的变化；据分子势能有体积决定判断分子势能的变化．
18．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气泡上升过程中，气泡内的气体
热量，内能 ．
答案：吸收|不变
解析：解答：解：因气泡在上升过程中温度不变，平均动能不变，平均速率不变；温度是分子的平均动能的标志，所以气体的分子动能不变则内能不变；
体积膨胀，克服分子间的引力做功，故气体从外界吸收热量．
故答案为：吸收，不变
分析：理想气体不计分子势能，故理想气体的内能只与温度有关，分析温度的变化可知内能的变化．
19．压缩一定质量的气体，对气体做了800J的功，气体内能增加了350J．则此过程中气体
（填“吸收”或“放出”）了 J的热量．
答案：放出|450
解析：解答：解：由题有：W=800J，△U=350J
根据热力学第一定律得：△U=W+Q
得 Q=△U﹣W=350﹣800=﹣450J＜0，所以气体放出450J的热量．
故答案为：放出，450．
分析：本题中外界对气体做功为正值，气体内能增加为正值，根据热力学第一定律求解热量．
20．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成．开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体对外做 功（选填“正”或“负”），气体分子的平均动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
答案：正|减小
解析：解答：解：密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q=0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和．根据热力学第一定律△U=W+Q，可知内能增加量△U＜0，故内能减小，温度降低，分子平均动能减小．
故答案为：正，减小
分析：根据热力学第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系统内能的增加量，W表示外界对系统做的功，Q表示系统吸收的热量，题中气体膨胀对外界做功，即气体对外界做负功，故W＜0，气体与外界无热交换，故Q=0，从而判断出气体内能的变化，也就得到分子的平均动能的变化情况．
三．解答题
21．手动便携式洗车器因其节能环保的特点深受爱车人的喜爱．如图为某种结构及原理简图．桶内水面上方用塞子密封了一定质量的理想气体，已知气体初态压强与外界相等，均为p0，体积为1L，为使水流从喷头处雾化喷出，内外压强差至少为0.5p0，现用最大容积为0.1L的打气筒向桶内打气，忽略桶内水柱所产生的压强及打气过程中温度的变化，求：
（1）至少需要打几次才能使喷水刷喷出雾化水
答案：至少需要打5次才能使喷水刷喷出雾化水
（2）试从微观上解释内封气体压强的变化原因．
答案：内封气体压强的变化原因是：温度不变，气体分子平均动能不变，分子运动剧烈程度不变，但随着气体的打入，单位体积内分子个数越来越多，压强不断变大．
分析：（1）打气过程气体的温度不变，根据玻意耳定律求解．
解析：解答：解：（1）设至少需要打几次才能使喷水刷喷出雾化水．
已知：V1=1L+n.0.1L=（1+0.1n）L，p1=p0，
V2=1L，p2=1.5p0；
根据玻意耳定律p1V1=p2V2得：
p0（1+0.1n）L=p0×1.5L
解得：n=5（次）（2）温度不变，气体分子平均动能不变，分子运动剧烈程度不变，但随着气体的打入，单位体积内分子个数越来越多，因此压强不断变大．
答：（1）至少需要打5次才能使喷水刷喷出雾化水．（2）内封气体压强的变化原因是：温度不变，气体分子平均动能不变，分子运动剧烈程度不变，但随着气体的打入，单位体积内分子个数越来越多，压强不断变大．
分析：（1）打气过程气体的温度不变，根据玻意耳定律求解．（2）从微观上看，气体的压强与分子的平均动能和单位体积内的分子数有关，由此分析．
22．历史上有许多人提出各种各样的设计方案，想制造永动机，想使这种机器不消耗任何能量而可以源源不断地对外做功，结果都以失败告终，请你想一想失败的原因是什么？
答案：解：根据热力学第一定律，不消耗任何能量的燃料，却能源源不断地对外做功的机器是绝对不能制造成功的，因为它违背了能的转化和守恒定律．
答：失败的原因是因为它违背了能的转化和守恒定律．
解析：解答：分析：自然界中的能量是守恒的，它既不会被消灭，也不能被创生，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式．
23．一定质量的气体，在被压缩的过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？
答案：解：由题意知W=300 J△U=﹣300 J，根据热力学第一定律可得：
Q=△U﹣W=﹣300 J﹣300 J=﹣600 J
Q为负值表示气体放热，因此气体放出600J的热量
答：气体放热；放出的热量为600J．
解析：解答：分析：由题意可知系统内能的变化及外界所做的功；由热力学第一定律可得出吸热情况．
24．一定质量的气体从外界吸收了1×105cal的热量，同时气体对外做了6×105J的功．问：
（1）物体的内能变化多少？
答案：气体从外界吸热：Q=1×105×4.2=4.2×105J
气体对外做功：W=﹣6×105J
由热力学第一定律：△U=W+Q=﹣1.8×105J
△U为负，说明气体的内能减少了1.8×105J
（2）分子势能是增加还是减少？
答案：分子的动能一定减少，势能增加，
（3）分子动能如何变化？（1cal=4.2J）
答案：分子的动能一定减少，势能增加，且动能的减少量等于势能的增加量
解析：解答：解：（1）气体从外界吸热：Q=1×105×4.2=4.2×105J
气体对外做功：W=﹣6×105J
由热力学第一定律：△U=W+Q=﹣1.8×105J
△U为负，说明气体的内能减少了1.8×105J
（2）（3）由于气体对外做功，体积膨胀，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加，因为内能减小，所以分子动能减少，且动能的减少量等于势能的增加量．
答：（1）物体的内能减少了1.8×105J
（2）分子的动能一定减少，势能增加，且动能的减少量等于势能的增加量
分析：根据热力学第一定律△U=W+Q求解物体内能的变化，根据△U的正负判断内能还是减小．气体的内能由气体的质量和温度（分子的动能）决定
25．一定质量的理想气体在某一过程中内能增加了3×105J．
（1）若吸收了2×105J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？
答案：解：（1）气体的内能增加了3×105J，吸收了2×105J的热量，由热力学第一定律可得：W=△U﹣Q=3×105J﹣2.0×105J=1×105J，所以外界对气体做功：1×105J；
（2）若气体对外界做了4×105J的功，则是气体向外界放热，还是从外界吸热？放出或吸收多少焦耳的热量？
答案：若气体对外界做了4×105J的功，由热力学第一定律可得：Q=△U﹣W=3×105J﹣（﹣4.0×104J）=7×105J，气体吸收热量为7×105J；
解析：解答：解：（1）气体的内能增加了3×105J，吸收了2×105J的热量，由热力学第一定律可得：W=△U﹣Q=3×105J﹣2.0×105J=1×105J，所以外界对气体做功：1×105J；
（2）若气体对外界做了4×105J的功，由热力学第一定律可得：Q=△U﹣W=3×105J﹣（﹣4.0×104J）=7×105J，气体吸收热量为7×105J；
答：（1）气体外界对气体做功：1×105J；（2）吸收的热量为7×105J
分析：已知气体吸收热量、气体做功与内能变化情况中的两个，由热力学第一定律即可正确解题．
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人教版物理高二选修1-2第二章
第二节热力学第一定律同步训练
一．选择题
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体放出热量，其内能一定减小
B．物体对外做功，其内能一定减小
C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加
D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
答案：C
解析：解答：解：A、物体放出热量，若外界对物体做更多的功大于放出的热量，内能可能增加，故A错误；
B、物体对外做功，如同时从外界吸收的热量大于做功的数值，则内能增加，故B错误；
C、物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若Q＞W，则内能增加，若W＞Q，则内能减少，故C正确；
D、物体放出热量，Q＜0，同时对外做功，W＜0，则△U＜0，故内能一定减少，故D错误．
故选：C．
分析：做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：△U=Q+W．
2．一定质量的理想气体，经过一个绝热膨胀过程，则此过程中理想气体的（ ）
A．内能增大 B．温度升高 C．压强减小 D．对外界不做功
答案：C
解析：解答：解：因气体绝热膨胀，故气体对外做功，压强减小，但没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小；
而气体不计分子势能，故内能只与温度有关，因内能减小，故温度降低，则可知分子的平均动能减小；
故选：C．
分析：根据题意可知气体做功及吸放热情况，由热力学第一定律可知内能的变化，由温度和分子平均动能的关系可知分子平均动能的变化．
3．下列各种说法中正确的是（ ）
A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是可逆的
C．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
D．布朗运动是液体分子的无规则运动
答案：C
解析：解答：解：A、做功和热传递都可以改变内能，物体吸热的同时若对外做功，则物体内能不一定增加，故A错误；
B、根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故B不正确；
C、液体表面表现为张力，是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的，即分子间表现为引力，故C正确；
D、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；
故选：C．
分析：做功和热传递都可以改变内能；液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的；自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性；布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动．
4．对于一个热力学系统，下列说法中正确的是（ ）
A．如果外界对它传递热量则系统内能一定增加
B．如果外界对它做功则系统内能一定增加
C．如果系统的温度不变则内能一定不变
D．系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和
答案：D
解析：解答：解：A、物体吸收热量，可能同时对外做功，故内能不一定增加，故A错误；
B、外界对物体做功，物体可能同时放热，故物体的内能不一定增加，故B错误；
C、如果系统的温度不变，物态发生变化，则内能一定变化，故C错误；
D、根据热力学第一定律，系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和；故D正确；
故选：D．
分析：改变物体内能的方式：做功和热传递；它们在改变物体的内能上是等效的；结合热力学第一定律公式△U=W+Q进行判断．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
B．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
C．“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律
D．一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变
答案：C
解析：解答：解：A、布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动．故A不正确；
B、随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大．故B错误；
C、“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律．故C正确；
D、一定量理想气体发生绝热膨胀时，不吸收热量，同时对外做功，其内能减小，故D错误．
故选：C
分析：布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，它反映的是液体分子的无规则运动．分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零．分子间距离增大，分子力不一定减小，分子势能也不一定减小；第一类永动机违反了能量的转化与守恒，永远不可能实现．
6．如图是哈勃瓶，在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞，玻璃瓶导热性能良好，在一次实验中，瓶内有气球和橡皮塞封闭一定质量的气体（可视为理想气体），在对气球缓慢吹气过程中，则瓶内气体（ ）
A．密度减少
B．平均动能增大
C．对外界放出热量
D．若释放橡皮塞后瞬间，温度将升高
答案：C
解析：解答：解：A、在对气球缓慢吹气过程中，气球内的气体的量增大，根据克拉伯龙方程可知气体的体积若不变，则气体压强变大；瓶内气体的压强增大，而温度不变，所以瓶内 的气体的体积减小，密度增大．故A错误．
B、因系统导热可知瓶内气体的温度不变，分子的平均动能不变．故B错误．
C、温度不变时，体积减小，对理想气体内能不变，由热力学第一定律知外界对气体做功与气体放出热量相等，故C正确；
D、若释放橡皮塞后瞬间，气体将快速从瓶内跑出，气体对外做功，由于来不及吸收热量，所以气体的温度将降低，故D不正确．
故选：C．
分析：分析瓶内气体的压强的变化，则可知做功情况；因系统导热可知温度不变，则由热力学第一定律可得出内能的变化．
7．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程中（ ）
A．气体的密度增大 B．气体对外界做功
C．气体从外界吸收了热量 D．气体分子的平均动能增大
答案：A
解析：解答：解：由图线可知，在从A到B的过程中，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，气体体积变小，VB＜VA；
A、气体质量不变，体积变小，由密度公式可知气体密度变大，故A正确；
B、气体体积变小，外界对气体做功，故B错误；
C、气体温度不变，内能不变，△U=0，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律△U=Q+W可知：Q＜0，气体要放出热量，故C错误；
D、气体温度不变，分子平均动能不变，故D错误；
故选：A．
分析：由图象可知，由A到B过程，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可以判断出气体体积如何变化；气体体积变大，气体对外做功，体积减小，外界对气体做功；温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由温度决定．
8．吹出的大肥皂泡在段时间会收缩成球形，忽略外界热传递，则肥皂泡（ ）
A．收缩成球形的原因是液体的表面张力作用
B．收缩成球形的原因是液体分子的无规则运动
C．收缩过程中泡内气体压强增大，内能减小
D．收缩过程中泡内气体压强增大，内能减少
答案：A
解析：解答：解：A、B、解：A、与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力；表面张力的作用是使液体的表面收缩．故A正确B错误；
C、D、收缩过程中泡内气体的体积减小，压强增大；体积减小，外界对气体做功而忽略热传递，所以气体的内能增大．故C不正确，D错误．
故选：A
分析：作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．
9．某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体，气体分子间的相互作用力表现为引力．关于实际气体的下列说法中正确的是（ ）
A．在完仝失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力
B．若气体膨胀对外界做功，则分子势能一定减小
C．若气体被压缩，外界对气体做功，则气体内能一定增加
D．若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，则气体分子的平均动能一定减小
答案：D
解析：解答：解；A、气体压强产生的原因是大量气体分子 对容器壁的持续的、无规则撞击产生的．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部有作用力，故A错误．
B、若气体膨胀对外界做功，分子之间的距离增大，需要克服气体分子之间的吸引力做功，则分子势能一定增大，故B不正确．
C、若气体被压缩，外界对气体做功，若气体同时对外做功，则气体内能不一定增加．故C错误．
D、若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，气体的内能不变，而分子势能一定增大，则气体分子的平均动能一定减小．故D正确．
故选：D
分析：气体压强产生的原因是大量气体分子 对容器壁的持续的、无规则撞击产生的．气体压强与温度和体积有关．
温度是分子平均动能大小的标志．根据热力学第一定律方向气体的内能的变化．
10．下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．一定质量的气体吸收热量，其内能一定增加
C．分子间的引力与斥力同时存在，斥力总是小于引力
D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大
答案：D
解析：解答：解：A、布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，故A错误；
B、做功和热传递都可以改变物体的内能，由热力学第一定律计算内能的变化，故B错误；
C、分子间的引力与斥力同时存在，当分子之间的距离大于r0时，斥力小于引力，当分子之间的距离小于r0时，斥力大于引力．故C错误；
D、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，故D正确；
故选：D
分析：布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反应，固体微粒越大布朗运动越不明显，温度越高运动越明显；做功和热传递都可以改变物体的内能，由热力学第一定律计算；温度是分子平均动能的标志；当分子之间的距离大于r0时，斥力小于引力，当分子之间的距离小于r0时，斥力大于引力．
11．观察水沸腾的过程中，水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图甲、乙所示．关于这种现象的原因分析，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中气泡在上升过程中泡内气体内能增大
B．图甲中气泡在上升过程中泡内气体释放热量
C．图甲中气泡在上升过程中泡内气体对外做功
D．图乙中气泡气体在上升过程中泡内气体内能增大
答案：C
解析：解答：解：A、B、C．由沸腾的特点可知，图甲是沸腾过程，此时杯内各处温度大致相同，气泡上升过程是一个等温过程，上升过程中泡内气体压强减小、体积增大，对外做功，但要从外界吸收热量，以维持内能不变，故A、B错误，C正确；
D、图乙是沸腾前的过程，杯中水上部分温度比下部分温度低，气泡上升过程中，温度降低，所以内能将减小，故D错误．
故选：C
分析：温度是分子平均动能的标志，气体在体积增大的过程中，对外做功；据此即可正确解答．
12．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
B．物体吸热时，它的内能一定增加
C．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小
D．用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量
答案：C
解析：解答：解：A、布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，不是分子的运动．故A错误；
B、根据热力学第一定律，物体在吸收热量的同时，若对外做功，物体的内能可能减小．故B错误；
C、分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小．故C正确；
D、用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，加气体的摩尔质量，才能求出该种气体的分子质量．故D错误．
故选：C
分析：布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动；根据热力学第一定律，物体在吸收热量的同时，若对外做功，物体的内能可能减小；分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小；分子间距离减小时，分子间的引力、斥力都增大；
13．以下说法正确的是（ ）
A．晶体都具有确定的熔点
B．空气相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量
答案：A
解析：解答：解：A、晶体都具有确定的熔点；故A正确；
B、在相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度；绝对湿度是指湿空气中水蒸汽的含量，绝对相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高．故B错误；
C、物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加，故C不正确；
D、空调机在制冷过程中，压缩机要消耗电能，产生一部分内能，所以从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故D错误；
故选：A．
分析：晶体都具有确定的熔点；相对湿度是指湿空气中水蒸汽的分压力与相同温度压力下的饱和水蒸汽分压力之比，没有单位，用百分数表示，会随着湿空气的温度压力变化而变化．绝对湿度是指湿空气中水蒸汽的含量；根据热力学第一定律分析物体内能的变化；根据功能关系判定空调机工作过程中的能量的变化．
14．健身球是一个充满气体的大皮球，当人压向健身球上时，假设球内气体温度不变，则在这个过程中（ ）
A．气体分子的平均动能增大 B．气体的密度减小
C．气体从外界吸收热量 D．外界对气体做功
答案：D
解析：解答：解：在人压向球的过程中，外界对球做功，气体的体积减小，故气体的密度增大；
气体温度不变，故气体分子的平均动能不变；
由于外界对气体做功，但气体温度不变，故内能不变；由热力学第一定律可知，气体对外放热；故ABC错误；D正确；
故选：D
分析：根据人对气体所做功及气球的形状明确气体密度变化；由温度不变可知，内能不变；由热力学第一定律可知气体是否吸热．
15．下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，物体分子热运动的平均动能一定减小
B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
C．外界对物体做功，物体内能一定增加
D．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
答案：D
解析：解答：解：A、温度是分子平均动能的标志，温度高的平均动能大，温度升高，物体分子热运动的平均动能一定增大；故A不正确；
B、当分子力表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力做负功；故分子势能随分子间距离的减小而增大；故B错误；
C、外界对物体做功时，可能物体同时对外放热，故内能不一定增加；故C错误；
D、对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大对外做功，根据理想气体的状态方程：=C，可知气体的温度一定升高，内能增大．根据热力学第一定律可知一定从外界吸热；故D正确；
故选：D．
分析：温度是分子平均动能的标志；分子间存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；当分子间距等于平衡位置时，引力等于斥力，即分子力等于零；根据热力学第一定律分析内能的变化．
二．填空题
16．密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示．充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体体积 （填“增大”、“不 变”或“减小”），内能
（填“增大”、“不变”或“减小，’），压强 （填“增大”、“不变”或“减小，’），对外界 （填“做正功”、“做负 功”或“不做功”）
答案：减小|增大|增大|做负功
解析：解答：解：充气袋四周被挤压时，袋内气体体积减小；
气体的体积减小，故外界对气体做正功，由于与外界无热交换，根据热力学第一定律，内能增加；
内能增加则温度增加，根据=C，气体的压强一定增加；
外界对气体做正功，故气体对外界做负功；
故答案为：减小，增大，增大，做负功．
分析：充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化．
17．如图所示，两个相通的容器A、B间装有阀门S，A中充满气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B为真空．打开阀门S后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“减少”、“不变”或“增大”）
答案：不变|增大
解析：解答：解：打开阀门，气体膨胀，因为右边是真空，所以不对外做功，绝热过程，故由热力学第一定律可得，气体的内能不变，温度就不变；由于体积增大，即分子间的作用力将更小，所以气体分子势能增大．
故答案为：不变，增大．
分析：打开阀门后，气体膨胀，则由热力学第一定律可得内能的变化；据分子势能有体积决定判断分子势能的变化．
18．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气泡上升过程中，气泡内的气体
热量，内能 ．
答案：吸收|不变
解析：解答：解：因气泡在上升过程中温度不变，平均动能不变，平均速率不变；温度是分子的平均动能的标志，所以气体的分子动能不变则内能不变；
体积膨胀，克服分子间的引力做功，故气体从外界吸收热量．
故答案为：吸收，不变
分析：理想气体不计分子势能，故理想气体的内能只与温度有关，分析温度的变化可知内能的变化．
19．压缩一定质量的气体，对气体做了800J的功，气体内能增加了350J．则此过程中气体
（填“吸收”或“放出”）了 J的热量．
答案：放出|450
解析：解答：解：由题有：W=800J，△U=350J
根据热力学第一定律得：△U=W+Q
得 Q=△U﹣W=350﹣800=﹣450J＜0，所以气体放出450J的热量．
故答案为：放出，450．
分析：本题中外界对气体做功为正值，气体内能增加为正值，根据热力学第一定律求解热量．
20．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成．开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体对外做 功（选填“正”或“负”），气体分子的平均动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
答案：正|减小
解析：解答：解：密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q=0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和．根据热力学第一定律△U=W+Q，可知内能增加量△U＜0，故内能减小，温度降低，分子平均动能减小．
故答案为：正，减小
分析：根据热力学第一定律公式△U=W+Q，公式中△U表示系统内能的增加量，W表示外界对系统做的功，Q表示系统吸收的热量，题中气体膨胀对外界做功，即气体对外界做负功，故W＜0，气体与外界无热交换，故Q=0，从而判断出气体内能的变化，也就得到分子的平均动能的变化情况．
三．解答题
21．手动便携式洗车器因其节能环保的特点深受爱车人的喜爱．如图为某种结构及原理简图．桶内水面上方用塞子密封了一定质量的理想气体，已知气体初态压强与外界相等，均为p0，体积为1L，为使水流从喷头处雾化喷出，内外压强差至少为0.5p0，现用最大容积为0.1L的打气筒向桶内打气，忽略桶内水柱所产生的压强及打气过程中温度的变化，求：
（1）至少需要打几次才能使喷水刷喷出雾化水
答案：至少需要打5次才能使喷水刷喷出雾化水
（2）试从微观上解释内封气体压强的变化原因．
答案：内封气体压强的变化原因是：温度不变，气体分子平均动能不变，分子运动剧烈程度不变，但随着气体的打入，单位体积内分子个数越来越多，压强不断变大．
分析：（1）打气过程气体的温度不变，根据玻意耳定律求解．
解析：解答：解：（1）设至少需要打几次才能使喷水刷喷出雾化水．
已知：V1=1L+n.0.1L=（1+0.1n）L，p1=p0，
V2=1L，p2=1.5p0；
根据玻意耳定律p1V1=p2V2得：
p0（1+0.1n）L=p0×1.5L
解得：n=5（次）（2）温度不变，气体分子平均动能不变，分子运动剧烈程度不变，但随着气体的打入，单位体积内分子个数越来越多，因此压强不断变大．
答：（1）至少需要打5次才能使喷水刷喷出雾化水．（2）内封气体压强的变化原因是：温度不变，气体分子平均动能不变，分子运动剧烈程度不变，但随着气体的打入，单位体积内分子个数越来越多，压强不断变大．
分析：（1）打气过程气体的温度不变，根据玻意耳定律求解．（2）从微观上看，气体的压强与分子的平均动能和单位体积内的分子数有关，由此分析．
22．历史上有许多人提出各种各样的设计方案，想制造永动机，想使这种机器不消耗任何能量而可以源源不断地对外做功，结果都以失败告终，请你想一想失败的原因是什么？
答案：解：根据热力学第一定律，不消耗任何能量的燃料，却能源源不断地对外做功的机器是绝对不能制造成功的，因为它违背了能的转化和守恒定律．
答：失败的原因是因为它违背了能的转化和守恒定律．
解析：解答：分析：自然界中的能量是守恒的，它既不会被消灭，也不能被创生，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式．
23．一定质量的气体，在被压缩的过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？
答案：解：由题意知W=300 J△U=﹣300 J，根据热力学第一定律可得：
Q=△U﹣W=﹣300 J﹣300 J=﹣600 J
Q为负值表示气体放热，因此气体放出600J的热量
答：气体放热；放出的热量为600J．
解析：解答：分析：由题意可知系统内能的变化及外界所做的功；由热力学第一定律可得出吸热情况．
24．一定质量的气体从外界吸收了1×105cal的热量，同时气体对外做了6×105J的功．问：
（1）物体的内能变化多少？
答案：气体从外界吸热：Q=1×105×4.2=4.2×105J
气体对外做功：W=﹣6×105J
由热力学第一定律：△U=W+Q=﹣1.8×105J
△U为负，说明气体的内能减少了1.8×105J
（2）分子势能是增加还是减少？
答案：分子的动能一定减少，势能增加，
（3）分子动能如何变化？（1cal=4.2J）
答案：分子的动能一定减少，势能增加，且动能的减少量等于势能的增加量
解析：解答：解：（1）气体从外界吸热：Q=1×105×4.2=4.2×105J
气体对外做功：W=﹣6×105J
由热力学第一定律：△U=W+Q=﹣1.8×105J
△U为负，说明气体的内能减少了1.8×105J
（2）（3）由于气体对外做功，体积膨胀，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增加，因为内能减小，所以分子动能减少，且动能的减少量等于势能的增加量．
答：（1）物体的内能减少了1.8×105J
（2）分子的动能一定减少，势能增加，且动能的减少量等于势能的增加量
分析：根据热力学第一定律△U=W+Q求解物体内能的变化，根据△U的正负判断内能还是减小．气体的内能由气体的质量和温度（分子的动能）决定
25．一定质量的理想气体在某一过程中内能增加了3×105J．
（1）若吸收了2×105J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？
答案：解：（1）气体的内能增加了3×105J，吸收了2×105J的热量，由热力学第一定律可得：W=△U﹣Q=3×105J﹣2.0×105J=1×105J，所以外界对气体做功：1×105J；
（2）若气体对外界做了4×105J的功，则是气体向外界放热，还是从外界吸热？放出或吸收多少焦耳的热量？
答案：若气体对外界做了4×105J的功，由热力学第一定律可得：Q=△U﹣W=3×105J﹣（﹣4.0×104J）=7×105J，气体吸收热量为7×105J；
解析：解答：解：（1）气体的内能增加了3×105J，吸收了2×105J的热量，由热力学第一定律可得：W=△U﹣Q=3×105J﹣2.0×105J=1×105J，所以外界对气体做功：1×105J；
（2）若气体对外界做了4×105J的功，由热力学第一定律可得：Q=△U﹣W=3×105J﹣（﹣4.0×104J）=7×105J，气体吸收热量为7×105J；
答：（1）气体外界对气体做功：1×105J；（2）吸收的热量为7×105J
分析：已知气体吸收热量、气体做功与内能变化情况中的两个，由热力学第一定律即可正确解题．
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