高考总复习物理教师用书选修热力学定律与能量守恒
第3讲 热力学定律与能量守恒
热力学第一、二定律 能量守恒定律 Ⅰ(考纲要求)
1．热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．
(2)表达式：ΔU＝Q＋W
(3)符号规定
做功W
外界对物体做功
W>0
物体对外界做功
W<0
吸放热Q
物体从外界吸收热量
Q>0
物体向外界放出热量
Q<0
内能变化ΔU
物体内能增加
ΔU>0
物体内能减少
ΔU<0
2.热力学第二定律
(1)表述一：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．
(2)表述二：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．
3．能量守恒定律
(1)能量守恒定律的内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变．
(2)条件性：能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的．例如，机械能守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律．
(3)两类永动机
①第一类永动机 不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器．
不能制成的原因：违背能量守恒定律．
②第二类永动机 从单一热库吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器．
不能制成的原因：违背了热力学第二定律．
1．三种特殊情况
(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU.
(2)若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU.
(3)若过程的始、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.
2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义
(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．
(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．
3．热力学过程方向性实例
(1)高温物体低温物体 (2)功热
(3)气体体积V1气体体积V2(较大) (4)不同气体A和B混合气体AB
1．对热力学第二定律，下列理解正确的是( )．
A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的
B．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
C．热量不可能由低温物体传递到高温物体
D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成
解析
由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错；第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了热力学第二定律，故A、D错，B正确． 答案 B
2．一定量气体，吸热200 J，内能减少20 J，下列说法中正确的是( )．
A．气体对外做功180 J B．气体对外做功220 J
C．外界对气体做功180 J D．外界对气体做功220 J
解析 根据ΔU＝Q＋W，Q＝200 J，ΔU＝－20 J．所以W＝－220 J，即对外做功220 J，B项正确．
答案 B
3．关于热力学定律，下列说法正确的是( )．
A．在一定条件下物体的温度可以降到0 K B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C．吸收了热量的物体，其内能一定增加 D．压缩气体总能使气体的温度升高
图1－3－1
答案 B
4．(2010·广东高考)如图1－3－1所示是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，
对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )．
A．温度升高，内能增加600 J B．温度升高，内能减少200 J
C．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J
解析 由热力学第一定律知：由W＋Q＝ΔU得：ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J
B、D错，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，ΔU＝600 J>0，故温度
一定升高，A选项正确，C错． 答案 A
5．(1)下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是________(填选项前的字母)．
A．布朗运动反映了悬浮微粒中分子运动的无规则性
B．冰融化为同温度的水时，其分子势能增加
C．热机效率不可能提高到100%……，因为它违背了热力学第一定律
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力
(2)一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，那么下面判断正确的是________(填选项前的字母)．
A．单位体积内分子数一定增多 B．气体的压强一定保持不变
C．气体一定从外界吸收热量 D．外界一定对气体做正功
答案 (1)B (2)C
6．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度视为不变，上升到湖面后气泡并未破裂．已知气泡在湖底的体积为2 mL，压强为1.5×105 Pa，在湖面的压强为1.0×105 Pa.若气泡内的气体视为理想气体，求：
(1)气泡在湖面时的体积；
(2)若气泡在上升过程中对外做功0.1 J，则气泡吸收热量还是放出热量？吸收或放出多少热量？
解析 (1)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2① 代入数据解得V2＝3 mL.②
(2)由于气体是理想气体，所以当温度不变时，其内能不变，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得Q＝－W＝0.1 J，即吸收0.1 J的热量． 答案 (1)3 mL (2)吸收热量0.1 J
考点一 热力学定律及能量守恒定律的理解及应用
【典例1】 一定质量的气体，在从一个状态①变化到另一个状态②的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：
(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？
(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？
解析 (1)由热力学第一定律可得 ΔU＝W＋Q＝－120 J＋280 J＝160 J 气体的内能增加了160 J.
(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从②状态回到①状态的过程中内能的变化应等于从①状态到②状态的过程中内能的变化，则从②状态到①状态的内能应减少160 J
即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′，
所以W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J，即外界对气体做功80 J.
答案 (1)增加了160 J (2)外界对气体做功 80 J
——热力学第一定律反映功、热量与内能改变量之间的定量关系
ΔU＝W＋Q，使用时注意符号法则(简记为：外界对系统取正，系统对外取负)．对理想气体，ΔU仅由温度决定，W仅由体积决定，绝热情况下，Q＝0.
【变式1】 一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由V膨胀到V′.如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为ΔU1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则( )．
A．W1>W2，Q1
ΔU2 B．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2
C．W1ΔU2 D．W1＝W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2
解析 由热力学第一定律：ΔU1＝W1＋Q1，ΔU2＝W2＋Q2，若通过压强不变的过程实现体积膨胀，则由为恒量，可知温度必定升高，对理想气体，内能必定增大，ΔU1>0，W1<0，Q1>0，且|Q1|>|W1|；若通过温度不变的过程实现体积膨胀，温度不变，内能不变，ΔU2＝0，W2<0，Q2>0，且|Q2|＝|W2|，则ΔU1>ΔU2；由于气体对外做功的过程中，体积膨胀，通过温度不变的方式，由为恒量，可知压强必定减小，则平均压强比通过压强不变的过程时的压强要小，故W1>W2，Q1>Q2.B选项正确．答案 B
考点二 气体实验定律与热力学定律综合
【典例2】 如图1－3－2所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：
(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
图1－3－2
(2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q.
解析 (1)在气体由p＝1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T＝2.4 T0变为T1，由查理定律得＝
在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖·吕萨克定律得＝
解得
(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W＝p0(V－V1)
在这一过程中，气体内能的减小为ΔU＝α(T1－T0)
由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为Q＝W＋ΔU
解得Q＝p0V＋αT0. 答案 (1)V (2)p0V＋αT0
图1－3－3
【变式2】如图1－3－3所示，教室内用截面积为0.2 m2的绝热活塞，将一定质量的理想气体封闭在圆柱汽缸内，活塞与汽缸之间无摩擦．a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.6 m；b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.65 m．设室内大气压强始终保持1.0×105 Pa，忽略活塞质量．
(1)求教室内的温度；
(2)若气体从a状态变化到b状态的过程中，内能增加了560 J，求此过程中气体吸收的热量．
解析 (1)由题意知气体是等压变化，
设教室内温度为T2，由＝ 知T2＝＝295.75 K.
(2)气体对外界做功为W＝p0S(h2－h1)＝103 J.
由热力学第一定律得Q＝1 560 J. 答案 (1)295.75 K (2)1 560 J
1．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂．关于这一现象的描述(暴晒过程中内胎容积几乎不变)，下列说法错误的是( )．
A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在爆裂前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大
C．在车胎突然爆裂前的瞬间，气体内能增加
D．在车胎突然爆裂后的瞬间，气体内能减少
解析 分析题意得：车胎在阳光下暴晒，爆裂前内能增加，气体的温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强变大，所以选项B和C是正确的，易知选项A是错误的．当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，温度也会有所下降，所以气体内能减少，选项D正确． 答案 A
2．(2010·重庆)给旱区送水的消防车停于水平地面上，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )．
A．从外界吸热 B．对外界做负功 C．分子平均动能减小 D．内能增加
解析 胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程．温度不变，分子平均动能和内能不变．体积增大气体对外界做正功．根据热力学第一定律，气体一定从外界吸热．A正确．
3．(2011·全国卷Ⅰ，14改编)关于一定量的气体，下列叙述正确的是( )．
A．气体吸收的热量不能完全转化为功 B．气体体积增大时，其内能一定减少
C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．外界对气体做功，气体内能可能减少
图1－3－4
解析 由热力学第二定律的表述之一：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，即气体吸收热量在引起其他变化的情况下，可以完全转化为功，知A选项错误；气体的内能由气体的温度和体积共同决定，气体体积增大，内能不一定减少，故B项错误；由热力学第一定律：ΔU＝Q＋W，若物体从外界吸热，即Q>0但同时对外做功，即W<0.且Q＋W<0，则内能减少，故C错；若外界对气体做功，即W>0，但同时向外界放热，即Q<0，且Q＋W<0，所以D项正确．
4．(2011·广东卷，14)如图1－3－4所示为某种椅子与其升降部分的
结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下
滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的动程中( )．
A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小
C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小
解析 筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，气体的内能增大，A正确． 答案 A
5．(2011·全国卷，33改编)对于一定量的理想气体，下列说法错误的是( )．
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关
D．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
解析 理想气体的内能只由温度决定，由理想气体状态方程＝C可知，若气体的压强和体积都不变，温度T也不变，所以内能也一定不变，A、D选项正确．若气体的内能不变，则温度T不变，但气体的压强和体积可以改变，B项错误．由热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，C选项正确．
图1－3－5
6．(2010·全国Ⅱ理综改编)如图1－3－5所示，一绝热容器被隔板K
隔开成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开
隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( )．
A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度降低
解析 因b内为真空，抽开隔板K后，a内气体对外界不做功，由
ΔU＝W＋Q知内能不变，故选项A错误、选项B正确．稀薄气体可看作
理想气体，其内能只与温度有关，气体的内能不变，温度也不变，由
p1V1＝p2V2和V1p2，即气体压强变小，故选项C错误、选项D错误． 答案 B
1．二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，
也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中( )．
A．封闭气体对外界做正功 B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大 D．封闭气体从外界吸收热量
解析 因为气体的温度不变，所以气体分子的平均动能不变，C错误；
图1－3－6
当气体体积减小时，外界对气体做功，A错误；由热力学第一定律可得，封闭
气体将向外界传递热量，B正确． 答案 B
2．(2011·上海浦东二模)如图1－3－6所示中汽缸内盛有一定量的理想气体，
汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气．
现将活塞杆与外界连接并使之缓慢地向右移动．这样气体将等温膨胀并通过杆对
外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )．
A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C．气体是从单一热源吸热，全用来对外作功，但此过程不违反热力学第二定律
D．A、B、C三种说法都不对
答案 C
3．如图1－3－7所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是( )．
图1－3－7
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为
其消耗了电能
C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律
解析 由热力学第二定律可知，热量不能自发地由低温物体传给高温
物体，除非有外界的影响或帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温的
外部，需要压缩机工作并消耗电能． 答案 B
图1－3－8
4．我国神七航天员的漫步太空已变成现实．神七航天漫步太空，此举震撼
世界，意义重大无比．其中，飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从
太空返回进入航天器后要“升压”，因此飞船将此设施专门做成了一个舱，
叫“气闸舱”，其原理图如图1－3－8所示，两个相通的舱A、B间装有阀门
K，指令舱A中充满气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换．
打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，则( )．
A．气体体积膨胀，对外做功 B．气体分子势能减少，内能增加
C．体积变大，温度降低 D．B中气体不可能自发地全部退回到A中
解析 当阀门K被打开时，A中的气体进入B中，由于B中为真空，所以A中的气体不会做功，则A选项是错误的；又因为系统与外界无热交换，所以气体内能不变，则气体的温度也不变，则选项A、B、C错误；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界作用时，B中气体不能自发地全部回到A中，故D正确． 答案 D
5．(2011·江西重点盟校二次联考，33)(1)下列说法正确的是________．
A．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随分子间距离的增大而减小
图1－3－9
D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
(2)如图1－3－9所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过
滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2 m，活塞面积10 cm2，
大气压强1.0×105 Pa，物重50 N，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境
温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60 J的热量，则封闭气体的压强
将________(选填“增加”、“减小”或“不变”)，气体内能变化量为____J.
解析 (1)由于气体分子间距离大，所以不能估算分子大小，A错．布朗
运动的显著程度与温度和颗粒大小有关，B正确．分子引力和斥力都是随分子
间距离的增大而减小的，则C错．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故D错．
(2)此时气体压强p＝p0－恒定． 由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝－pΔV＋Q＝50 J.
答案 (1)B (2)不变 50
6．(1)当密闭在气球内的空气(可视为理想气体)温度缓慢升高时________．
A．气体分子的体积增大 B．气体分子的动能增大
C．气体分子的平均动能增大 D．单位体积内分子数增多
(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K，那么气体应吸收________ J的热量．如果对该气体做了2 000 J的功，使其温度升高了5 K，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.
答案 (1)C (2)1 500 放出 500
7．(1)第一类永动机不可能制成是因为其违反了________________，第二类永动机不可能制成是因为其违反了_________________________________________________________．
(2)在一个大气压下，水在沸腾时，1 g水吸收2 263.8 J的热量后由液态变成同温度的气态，其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3，求：
①1 g水所含的分子个数；
②体积膨胀时气体对外界做的功；
③气体的内能变化．(大气压强p0＝1.0×105 Pa，水的摩尔质量为M＝18 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1)
解析 (2)①1 g水所含的分子个数为n＝×6×1023＝3.3×1022(个)．
②气体体积膨胀时对外做的功为W＝p0×ΔV＝105×(1 676－1.043)×10－6 J＝167.5 J.
③根据热力学第一定律有：ΔU＝W＋Q＝(2 263.8－167.5) J＝2 096.3 J.
答案 (1)能量守恒定律 热力学第二定律 (2)①3.3×1022 ②167.5 J ③增加 2 096.3 J
8．(1)下列说法正确的是( )．
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
(2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程中气体________(填“吸收”或“放出”)的热量是________ J．此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105 J的功，同时吸收了6.0×105 J的热量，则此过程中，气体内能增加了________ J
解析 (1)布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，并不是指颗粒分子的运动，所以A错误．热能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，所以B错误．知道摩尔质量和密度可求摩尔体积，求不出阿伏加德罗常数，所以C错误．内能不同的物体它们分子运动的平均动能可能相同，因为只要物体的温度相同，分子平均动能就相同，所以D项正确．
(2)根据热力学第一定律得：W＝1.7×105 J，ΔU＝－1.3×105 J，代入ΔU＝W＋Q可得，Q＝－3.0×105 J，Q为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0×105 J；同理W＝－5×105 J，Q＝6×105 J，ΔU＝W＋Q＝1.0×105 J，即内能增加了1.0×105 J.
答案 (1)D (2)放出 3.0×105 1.0×105
9．(1)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )．
A．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
B．热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
C．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，若空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气内能增加5×104 J
D．一定质量的理想气体，如果保持温度不变，体积越小，压强越小
(2)1 mL水用注射器能滴50滴，水的密度ρ＝103 kg/m3，则1滴水中有多少个水分子？(阿伏加德罗常数NA＝6.02×10－23 mol－1)
解析 (1)布朗运动是由液体分子撞击固体小颗粒而引起的，而教室内粉尘颗粒杂乱无章的运动是由于空气流动引起的，A项错误；在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体，例夏天空调工作时，不断地将热量从低温的室内传到高温的室外，B项错误；根据热力学第一定律可知，C项正确；根据＝恒量可知，对于一定质量的气体，温度不变，体积越小，压强越大，D项错误．
(2)1滴水的体积为 V＝ m3＝2×10－8 m3
1滴水的质量为m＝Vρ＝2×10－8×103 kg＝2×10－5 kg
所以1滴水中水分子的个数为 n＝NA＝×6.02×1023＝6.69×1020个．
答案 (1)C (2)6.69×1020个
10．(1)关于分子动理论，下列说法正确的是________．
A．对气体加热，气体内能一定增加
B．布朗运动指的是悬浮颗粒在液体中的无规则运动
C．物体的温度升高，物体中所有分子的动能都会增加
D．物体内部分子间距增加时，分子引力比分子斥力减小得快
(2)一根粗细均匀、足够长的玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，一段水银柱封闭着一定质量的理想气体，此时气体温度为27 ℃，现使气体温度升高到127 ℃.则________．
A．气体的压强增加 B．气体的压强减小
C．气体的初态和末态体积之比为3∶4 D．气体的初态和末态体积之比为27∶127
答案 (1)B (2)C
11．如图1－3－10所示，图1－3－10
A、B两个汽缸中装有体积均为10 L、
压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27 ℃的空气，中间用细管连接，
细管容积不计．细管中有一绝热活塞，现将B汽缸中的气体升温到
127 ℃，若要使细管中的活塞仍停在原位置．(不计摩擦，A汽缸中的
气体温度保持不变，A汽缸截面积为500 cm2)
(1)求A中活塞应向右移动的距离．
(2)A中气体是吸热还是放热，为什么？
解析 (1)对B：由＝得 PB′＝PB＝PB＝PB
对A：由PAVA＝PA′VA′ 得VA′＝
且：PA＝PB，PA′＝PB′ 解得：VA′＝VA 所以Δl＝＝5 cm.
(2)放热，在向右推活塞过程中，A中气体温度不变，气体内能不变；体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体应放热．
答案 (1)5 cm
(2)放热，在向右推活塞过程中，A中气体温度不变，气体内能不变；体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体应放热
