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1、第20點 熱力學第一定律及其符號法則
我們知道，做功和熱傳遞都可以改變物體的內能．在一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q就等于物體內能的增量ΔU，即ΔU＝Q＋W.此即為熱力學第一定律，式中各物理量的符號規(guī)定如下：
符號
物理量
＋
－
W
外界對系統(tǒng)做功
系統(tǒng)對外界做功
Q
系統(tǒng)吸熱
系統(tǒng)放熱
ΔU
內能增加
內能減少
應用熱力學第一定律解題時，應注意挖掘題目隱含的條件：
(1)若過程是絕熱的，則Q＝0，W＝ΔU，外界對物體做的功等于物體內能的變化量．
(2)若過程中不做功，即
2、W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收(或放出)的熱量等于物體內能的變化量．
(3)若過程的始、末狀態(tài)物體的內能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對物體做的功等于物體放出的熱量．
對點例題 氣體膨脹對外做功100 J，同時從外界吸收了120 J的熱量，它的內能的變化是( )
A．減小20 J B．增大20 J
C．減小220 J D．增大220 J
解題指導 研究對象為氣體，做功W＝－100 J，吸收熱量Q＝＋120 J．由熱力學第一定律有ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J．ΔU>0，說明氣體的內能增加，選項B正確．
答案 B
技巧點撥 準確記住符號“＋
3、”、“－”的使用規(guī)則，把帶有符號的物理量代入公式ΔU＝Q＋W，解出未知量，明確解得的物理量符號的意義，即可解決本類問題．
一定質量的氣體，在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)的過程中，吸收熱量280 J，并對外做功120 J，試問：
(1)這些氣體的內能發(fā)生了怎樣的變化？
(2)如果這些氣體又返回到原來的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做功多少？
答案 (1)內能增加了160 J
(2)外界對氣體做功 80 J
解析 (1)由熱力學第一定律得：ΔU＝W＋Q＝280 J－120 J＝160 J，內能增加了160 J.
(2)ΔU′＝－ΔU＝－160 J，Q′＝－240 J，由熱力學第一定律得：W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J，即外界對氣體做了80 J的功．
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