2025年高考物理答題技巧與答題模板：熱學(xué)（兩大題型）學(xué)生版+解析

模板14熱學(xué)（兩大題型）

本節(jié)導(dǎo)航：

題型01氣體實驗定律的應(yīng)用題型02熱力學(xué)定律的應(yīng)用

題型01氣體實驗定律的應(yīng)用

該題型主要考查的內(nèi)容應(yīng)用氣體實驗定律求解氣體狀態(tài)參量，常見的模型為氣缸活塞類、液柱模型和

變質(zhì)量問題。一般涉及一部分被封閉的氣體以及在外界條件影響下其狀態(tài)參量發(fā)生變化導(dǎo)致物理量變化的

情況。

小槿他的毫

一、必備基礎(chǔ)知識

1、玻意耳定律

內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)P與體積V成反比。

公式：0/=。（常量）或0防=02匕。

適用條件：①氣體質(zhì)量不變、溫度不變；②氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。

2、查理定律

內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)o與熱力學(xué)溫度7成正比。

公式：p=CT或呈=矍

適用條件：氣體的質(zhì)量一定，氣體的體積不變。

3、蓋一呂薩克定律

一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積/與熱力學(xué)溫度7成正比。

,KVi

公式：「=夕或彳二下。

h12

適用條件：氣體質(zhì)量一定；氣體壓強(qiáng)不變。

4、三個氣體實驗定律的圖像

類別圖象特點其他圖象

P

pV=CT（其中C為恒量），pV之積越A

0大，等溫線溫度越高，線離原點越遠(yuǎn)1U1T

V

玻意耳定律（等vA<vB

T2>T.

P

溫線）p=CT^,斜率k=CT,即斜率越大，A

L1___!______>

01/V(JT

溫度越高PA<PB

T2>TX

Pcc

查理定律（等容4匕P=yT,斜率k=y,即斜率越大，

：JL：三

線）0T體積越小PA<PBT

v2<v}

V

/P2cCP，

蓋一呂薩克定V=~T,斜率k=~,即斜率越大，--?-?■??

L_：-------?TABAB

律（等壓線）0

壓強(qiáng)越小VA<VBT

P2Vpi

5、三個氣體實驗定律的微觀解釋

玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的。在這種情況下，

體積減小時，分子的數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)，單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強(qiáng)就增大。

查理定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的數(shù)密度保持不變。在這種情況下，溫

度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。

蓋一呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大；只有氣體的體積同

時增大，使分子的數(shù)密度減小，才能保持壓強(qiáng)不變。

6、理想氣體

定義：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實驗定律的氣體。

理想氣體與實際氣體：在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過大氣壓的幾倍的條件下，把實際氣

體看成理想氣體來處理。

7、理想氣體的狀態(tài)方程

內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時，盡管壓強(qiáng)P,體積K溫度7都可

能改變，但是壓強(qiáng)o跟體積，的乘積與熱力學(xué)溫度7之比保持不變。

表達(dá)式：巧”=常；臂=匚

成立條件：一定質(zhì)量的理想氣體。

單位：溫度T必須是熱力學(xué)溫度，公式兩邊中壓強(qiáng)p和體積V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位制

中的單位。

8、氣缸活塞類問題

問題：汽缸活塞類問題是熱學(xué)部分典型的物理綜合題，它需要考慮氣體、汽缸或活塞等多個研究對象,

涉及熱學(xué)、力學(xué)等物理知識，需要靈活、綜合地應(yīng)用知識來解決問題。

類型：

氣體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，需綜合應(yīng)用氣體實驗定律和物體的平衡條件解題。

氣體系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體實驗定律和牛頓運(yùn)動定律解題。

封閉氣體的容器（氣缸、活塞等）與氣體發(fā)生相互作用的過程中，如果滿足守恒定律的適用條件，可

根據(jù)相應(yīng)的守恒定律解題。

兩個或多個汽缸封閉著幾部分氣體，并且汽缸之間相互關(guān)聯(lián)的問題，解答時應(yīng)分別研究各部分氣體，

找出它們各自遵循的規(guī)律，并寫出相應(yīng)的方程，還要寫出各部分氣體之間壓強(qiáng)或體積的關(guān)系式，最后聯(lián)立

求解。

9、液柱模型

密封氣體非純液柱，而是有液柱和被液柱密封的氣體組成的模型。

移動方向的判斷方法

用液柱或活塞隔開的兩部分氣體，當(dāng)氣體溫度變化時，往往氣體的狀態(tài)參量P、V、T都要發(fā)生變化，

直接判斷液柱或活塞的移動方向比較困難。

應(yīng)用查理定律求解：先假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動，兩部分氣體均做等容變化；對兩部分氣體分別應(yīng)

AT

用查理定律的分比式A9=亍尺求出每部分氣體壓強(qiáng)的變化量AP，并加以比較，從而判斷液柱的移動方

向。

圖像法：先假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動，做出兩個等容變化圖線；判斷相同量（溫度或壓強(qiáng)），比較

另一量，確定兩部分氣體各自所對應(yīng)的圖線；結(jié)合斜率比較壓強(qiáng)變化量大小，判斷液柱的移動方向。

10、變質(zhì)量問題

分析變質(zhì)量氣體問題時，要通過巧妙地選擇研究對象，使變質(zhì)量氣體問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體問題，用

氣體實驗定律求解。

二、解題模板

1、解題思路

2、注意問題

理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質(zhì)點。它是對實際

氣體的一種科學(xué)抽象，是一種理想模型，實際并不存在。

理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力。理想氣體分子無分子勢能的變化，內(nèi)能等于所有

分子熱運(yùn)動的動能之和，只和溫度有關(guān)。

3、解題方法

①應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程的解題方法：

選對象：根據(jù)題意，選出所研究的某一部分一定質(zhì)量的氣體。

找參量：分別找出這部分氣體狀態(tài)發(fā)生變化前后的p、XT,其中壓強(qiáng)的確定是關(guān)鍵。

認(rèn)過程：認(rèn)清變化過程，正確選用物理規(guī)律。

列方程：選用理想氣體狀態(tài)方程或某一氣體實驗定律列式求解，必要時討論結(jié)果的合理性。

②氣缸活塞類問題解題方法：

確定研究對象，一般地說，研究對象分兩類：一類是熱學(xué)研究對象（一定質(zhì)量的理想氣體）；另一類是力

學(xué)研究對象（汽缸、活塞或某系統(tǒng)）。

分析物理過程，對熱學(xué)研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程，依據(jù)氣體實驗定律列出方程；

對力學(xué)研究對象要正確地進(jìn)行受力分析，依據(jù)力學(xué)規(guī)律列出方程。

挖掘題目的隱含條件，如幾何關(guān)系等，列出輔助方程。

多個方程聯(lián)立求解，對求解的結(jié)果進(jìn)行分析和檢驗。

③封閉氣體壓強(qiáng)的求解方法：

力平衡法：選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡

方程，求得氣體的壓強(qiáng)。

等壓面法：在連通器中，同一種液體（中間不間斷）同一深度處壓強(qiáng)相等。液體內(nèi)深/?處的總壓強(qiáng)

+pgh,為液面上方的壓強(qiáng)。

液片法：選取假想的液體薄片（自身重力不計）為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消

去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)。

④變質(zhì)量問題的求解方法：

充氣問題：在充氣時，將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體和容器內(nèi)的原有氣體為研究對象時，這些氣體的質(zhì)量是不

變的。這樣，可將“變質(zhì)量”的問題轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。

抽氣問題：在對容器抽氣的過程中，對每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，解決該類變質(zhì)量問題的

方法與充氣問題類似：假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始末狀態(tài)中，即用等效法把“變質(zhì)量”問

題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”的問題。

灌氣問題：將一個大容器里的氣體分裝到多個小容器中的問題也是變質(zhì)量問題，分析這類問題時，可

以把大容器中的氣體和多個小容器中的氣體作為一個整體來進(jìn)行研究，即可將“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定

質(zhì)量”問題。

漏氣問題：容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問題，如果選容器內(nèi)剩余氣體和漏

掉的氣體為研究對象，便可使“變質(zhì)量”轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。

鯉一板運(yùn)用

|（2024?湖北?高考真題）如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為根的活塞密

封一部分理想氣體，活塞橫截面積為S,能無摩擦地滑動。初始時容器內(nèi)氣體的溫度為及，氣柱的高度為九

當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升g力再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量AU與溫度

變化量AT的關(guān)系式為△"=CAT,C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為P。，重力加速度大小為g,所有溫度為熱

力學(xué)溫度。求

（1）再次平衡時容器內(nèi)氣體的溫度。

（2）此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。

J（2024?全國甲卷?高考真題）如圖，一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體，一不計厚度的輕

質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，移動范圍被限制在卡銷。、b之間，6與汽缸底部的距離反=10茄，活塞的

面積為LOxlO-n?。初始時，活塞在卡銷。處，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同，

分別為1.0xl（）5pa和300K。在活塞上施加豎直向下的外力，逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處（過程

中氣體溫度視為不變），外力增加到200N并保持不變。

（1）求外力增加到200N時，卡銷b對活塞支持力的大??；

（2）再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷6時氣體的溫度。

題型02熱力學(xué)定律的應(yīng)用

舒敦幽犢

該題型主要考查氣體始末狀態(tài)變化導(dǎo)致相關(guān)物理量變化，以及在變化過程中能量前后的變化，綜合性

較高，學(xué)生需細(xì)心分析好前后能量的變化情況。

◎雄赳的毫

一、必備基礎(chǔ)知識

1、絕熱過程

系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱的過程。

2、功和內(nèi)能的關(guān)系

功與內(nèi)能的改變：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達(dá)到狀態(tài)2時，內(nèi)能的

變化量/U=U2—U/,等于外界對系統(tǒng)所做的功W,即/U=W的適用條件是絕熱過程。

在絕熱過程中：外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。

做功改變物體內(nèi)能的過程是其他形式的能（如機(jī)械能）與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。

兩者區(qū)別：①功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量；②物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多。在絕熱過程中，只

有內(nèi)能變化越大時，對應(yīng)著做功越多；③在絕熱過程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化。

3、熱和內(nèi)能的關(guān)系

熱從高溫物體傳到了低溫物體。

熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。

熱傳遞的條件：存在溫度差。

熱與內(nèi)能的改變：當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時，內(nèi)能的變化量S等于外

界向系統(tǒng)傳遞的熱量。，即/U=。。

熱傳遞改變物體的內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或者從一個物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到

低溫部分，在這個過程中，吸收熱量的物體內(nèi)能增加；放出熱量的物體內(nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少由熱量

來量度，即A[7=20

4、做功和傳熱在改變物體內(nèi)能上的區(qū)別與聯(lián)系

比較項目做功傳熱

外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加;物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物

內(nèi)能變化

物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少體放出熱量，內(nèi)能減少

不同物體間或同一物體的不

物理實質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化

同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移

相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的

5、熱力學(xué)第一定律

內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

理解：①做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上是等效的；②熱傳遞過程是系統(tǒng)與外界之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；③

做功過程是系統(tǒng)與外界之間的其他形式能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。

表達(dá)式：AU=Q+Wa

熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內(nèi)能過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和

做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系。此定律是標(biāo)量式，應(yīng)用時熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國際單位制中的焦耳。

符號的規(guī)定如下表所示。

符號Q\u

+外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加

—物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少

應(yīng)用：若過程是絕熱的，則。=0,W=^U,外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加。若過程的始末

狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即AU=O,則W+Q=O或W=—。，外界對物體做的功等于物體放出的熱量。若過

程中不做功，即卬=0,則。=△0,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。

二、解題模板

1、解題思路

明確研始末狀態(tài)兗仕汾選擇規(guī)律列對結(jié)果進(jìn)行

究對象折和髭量分析方程求解分析和討論

2、注意問題

應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時要明確研究的對象是哪個物體或者是哪個熱力學(xué)系統(tǒng)。進(jìn)行計算時，要依照符

號法則代入數(shù)據(jù)，對結(jié)果的正、負(fù)也同樣依照規(guī)則來解釋其意義。

氣體的狀態(tài)變化可由圖像直接判斷或結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程華=C分析。

氣體的做功情況、內(nèi)能變化及吸放熱關(guān)系可由熱力學(xué)第一定律分析：①由體積變化分析氣體做功的情

況：體積膨脹，氣體對外做功；氣體被壓縮，外界對氣體做功；②由溫度變化判斷氣體內(nèi)能變化：溫度升

高,氣體內(nèi)能增大；溫度降低，氣體內(nèi)能減小；③由熱力學(xué)第一定律判斷氣體是吸熱還是放熱；

④在「圖像中，圖像與橫軸所圍面積表示對外或外界對氣體整個過程中所做的功。

3、解題方法

明確研究對象：①氣體②氣缸、活塞、液柱等。

兩類分析：①氣體實驗定律：狀態(tài)量，初末態(tài)之間發(fā)生的變化；②熱力學(xué)定律：做功情況，吸、放熱

情況，內(nèi)能變化情況。

選擇規(guī)律列方程求解：氣體的三個實驗定律，理想氣體狀態(tài)方程，熱力學(xué)第一定律。

對結(jié)果進(jìn)行分析和討論。

金程核運(yùn)用

|（2024?甘肅?模擬預(yù)測）如圖所示，筒高為的汽缸倒立，活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣

體，活塞與汽缸間的摩擦可忽略不計，活塞、汽缸均絕熱，活塞下部空間與外界連通，汽缸底部連接一"U"

形細(xì)管，細(xì)管右端口與大氣連通，內(nèi)部裝有部分水銀（管內(nèi)氣體的體積忽略不計）。初始時，封閉氣體的

溫度為To,活塞位于汽缸中央，細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差為△%,大氣壓強(qiáng)為功，活塞橫截面積為S,厚

度不計，水銀的密度為小重力加速度為g,求：

加熱絲

⑴汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

（2）通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度，使活塞恰好到達(dá)汽缸開口處，求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度；此加熱過程

中，若氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能的變化量。

J（2025?廣東,模擬預(yù)測）卡諾熱機(jī)是只有兩個熱源（一個高溫?zé)嵩春鸵粋€低溫?zé)嵩矗┑暮唵螣釞C(jī)，

其循環(huán)過程的P-V圖像如圖所示，它由兩個等溫過程Q玲6和c?玲d）和兩個絕熱過程。玲c和d玲a）組

成。若熱機(jī)的工作物質(zhì)為理想氣體，高溫?zé)嵩礈囟葹榈叮蜏責(zé)嵩礈囟葹?.87],。-丫圖像中a、b、c、d各

狀態(tài)的參量如圖所示。求:

⑴氣體處于狀態(tài)c的壓強(qiáng)

(2)氣體處于狀態(tài)。的體積吃;

⑶若過程6熱機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰?,過程c3d熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶艧帷?,求熱機(jī)完成一次循環(huán)對外做的

功W。

口梭極演秣

1.(2024?廣西?模擬預(yù)測)在駐波聲場作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會發(fā)生周期性變化，使小氣泡

周期性膨脹和收縮,氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體,其膨脹和收縮過程可簡化為如下圖所示的p-V

圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為P。、體積為V。、熱力學(xué)溫度為T。的狀態(tài)A等溫膨脹到體積為5W、壓強(qiáng)為PB

的狀態(tài)8,然后從狀態(tài)8絕熱收縮到體積為W、壓強(qiáng)為1.9m、熱力學(xué)溫度為Tc的狀態(tài)C,B到C過程中外

界對氣體做功為W，已知必、Vo.To和W。求：

(1)4、8狀態(tài)的壓強(qiáng)之比：

(2)2、C狀態(tài)的熱力學(xué)溫度之比；

(3)2到C過程，則此過程中氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少。

2.(2024?浙江紹興?一模)如圖所示，開口向上的導(dǎo)熱薄壁汽缸豎直放置，a、b為固定在汽缸內(nèi)壁的卡口，

水平活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體。剛開始時活塞停在。處，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)處于大氣壓強(qiáng)為P。=1.0x105Pa,

溫度為工=300K的狀態(tài)A。緩慢升高氣體溫度至4=432K,氣體處于狀態(tài)B。已知由狀態(tài)A到狀態(tài)B,氣

體內(nèi)能增加量為AU=66J?？赼、b之間的距離為D=8cm,a、b的大小可忽略，。到汽缸底部的距離為4=30

cm?；钊|(zhì)量為〃z=2kg,厚度為d=2cm,橫截面積為S=20cm?。不計活塞與汽缸之間的摩擦。求:

⑴狀態(tài)A到狀態(tài)B,氣體分子的平均速率（選填"變大""變小"或"不變"），氣體吸收的熱量Q66J

（選填"大于""小于"或"等于"）；

（2）活塞剛要離開卡口a時，氣體的熱力學(xué)溫度4；

⑶氣體在狀態(tài)B時的壓強(qiáng)PB0

3.（2024?浙江?一模）在一個電梯的轎廂中，一質(zhì)量M=10kg,內(nèi)部橫截面積S=100cm2的氣缸由一個質(zhì)量

w=10kg的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。初始時（如圖甲）,氣缸靜置在轎廂底部，氣柱高度m=16cm。

若用繩子連接活塞將氣缸懸掛在電梯的頂部（如圖乙），電梯以加速度。=2m/s2勻加速上升。已知大氣壓強(qiáng)

5轎廂內(nèi)溫度不變，氣缸導(dǎo)熱性能良好且不計活塞與氣缸壁間的摩擦。

77O=l.OxlOPa,

a

乙

⑴在加速狀態(tài)下，待氣柱穩(wěn)定時，與初始時相比，封閉氣體的分子平均動能單位體積內(nèi)的分子數(shù)_；

（兩空均選填"增加"、"減少"或"不變"）

（2）求圖甲靜止?fàn)顟B(tài)下，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)0；

⑶求圖乙加速狀態(tài)下，氣柱的最終高度比。

4.（2025?云南?模擬預(yù)測）如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形金屬汽缸豎直放置。用活塞封閉一定量的

氣體（可視為理想氣體）、活塞可無摩擦上下移動且汽缸不漏氣。初始時活塞靜止，其到汽缸底部距離為機(jī)

環(huán)境溫度保持不變，將一質(zhì)量為M的物體輕放到活塞上，經(jīng)過足夠長的時間，活塞再次靜止。已知活塞質(zhì)

量為機(jī)、橫截面積為S,大氣壓強(qiáng)為P。，重力加速度大小為g,忽略活塞厚度。求:

⑴初始時，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);

（2）缸內(nèi)氣體最終的壓強(qiáng)及活塞下降的高度;

⑶該過程缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量及外界對其所做的功。

5.（2024?云南文山?一模）為了監(jiān)控某高溫鍋爐外壁的溫度變化，在其鍋爐外壁上鑲嵌了一個底部水平、

開口向上的圓柱形導(dǎo)熱汽缸.汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計、橫截面積S=lOOcn?的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣

體，缸內(nèi)氣體溫度等于鍋爐外壁溫度，活塞上方的警報器通過輕繩懸掛一質(zhì)量，〃=10kg的重物，如圖所示。

當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度Z=330K時，活塞與缸底相距H=12cm；當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度（=550K時，活塞剛好接觸重

物；當(dāng)輕繩拉力剛好為零時，警報器開始報警。已知鍋爐房內(nèi)空氣壓強(qiáng)P°=L0xl05pa,g=10m/s2,不計

活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦。求:

⑴缸內(nèi)氣體溫度由4變化到丁2的過程中，活塞上升的高度;

（2）警報器開始報警時，鍋爐外壁的溫度。

6.（2024?云南?模擬預(yù)測）為了監(jiān)控某高溫鍋爐外壁的溫度變化，在其鍋爐外壁上鑲嵌了一個底部水平、

開口向上的圓柱形導(dǎo)熱汽缸。汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計、橫截面積S=100cm2的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣

體，缸內(nèi)氣體溫度等于鍋爐外壁溫度，活塞上方的警報器通過輕繩懸掛一質(zhì)量加=10kg的重物，如圖所示。

當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度工=330K時，活塞與缸底相距〃=12cm；當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度5=550K時，活塞剛好接觸重

物；當(dāng)輕繩拉力剛好為零時，警報器開始報警。已知鍋爐房內(nèi)空氣壓強(qiáng)P°=L0xl05Pa,g=10m/s2,不計

活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦。求:

\\\\\\\\

畫艮器

⑴缸內(nèi)氣體溫度由工變化到心的過程中，活塞上升的高度；

⑵警報器開始報警時，鍋爐外壁的溫度。

7.（2024?河南?二模）如圖所示，一粗細(xì)均勻、豎直放置的U形管，其左端封閉右端開口，管內(nèi)水銀柱將

一部分理想氣體封閉在左管中。當(dāng)封閉氣體的溫度為及=306K時，左管內(nèi)氣柱長度L=20cm,右管中水銀

面比左管中水銀面高/z=10cm,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHgo

L士.

⑴若緩慢降低封閉氣體的溫度，當(dāng)溫度為多少時，左右兩管中的水銀面等高？

（2）若保持封閉氣體溫度To不變，從右管開口處緩慢注入水銀，當(dāng)左管中水銀面上升了1cm時，注入水銀柱

的長度是多少cm（結(jié)果保留1位小數(shù)）？

8.（2024?全國?模擬預(yù)測）如圖，一豎直放置、導(dǎo)熱良好的汽缸上端開口，汽缸內(nèi)壁上有卡口。和b,a距

缸底的高度為H，a、6間距為0.5H,活塞只能在。、6間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的氮氣。開始時活

塞靜止在卡口。處，氮氣的壓強(qiáng)為0.8P?！，F(xiàn)打開閥門K,向缸內(nèi)充入壓強(qiáng)為P。、溫度為L2"的氮氣，經(jīng)

時間t后關(guān)閉K,氣體穩(wěn)定后活塞恰好到達(dá)卡口6處。已知活塞質(zhì)量為機(jī)，橫截面積為S,厚度可忽略，活

塞與汽缸間的摩擦忽略不計，大氣壓強(qiáng)為P。，環(huán)境溫度恒為4,氮氣可視為理想氣體，重力加速度大小為

g，W=O.2po。求:

b

0.5H

若

K

⑴活塞在卡口6處時，氮氣的壓強(qiáng)（結(jié)果用P。表示）；

⑵從閥門K充氣時，氮氣的平均流量。（單位時間內(nèi)通過閥門K的體積）。

9.（2024?河南?模擬預(yù)測）如圖所示，上端封口的細(xì)玻璃管插入水銀槽中，玻璃管中被封閉一定質(zhì)量的理

想氣體，管內(nèi)水銀面與槽內(nèi)水銀面的高度差為〃，氣體的溫度為T。、壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)的0.75倍，氣體的長

度y為未知量。當(dāng)把氣體的溫度緩慢地增加到1.57°,管內(nèi)水銀面與槽內(nèi)水銀面的高度差變?yōu)?,管內(nèi)水銀

面在上升或下降的過程中，認(rèn)為槽內(nèi)水銀面的高度不變，大氣壓恒定。求：

⑴氣體的長度y；

（2）當(dāng)氣體的溫度緩慢增加到什么值時，管內(nèi)水銀面的高度比槽內(nèi)水銀面的高度低瓦

10.（2024?陜西西安?三模）"拔火罐”是一種中醫(yī)的傳統(tǒng)療法，某實驗小組為了探究"火罐"的"吸力"，設(shè)計

了如圖所示的實驗。圓柱狀汽缸（橫截面積為S）被固定在鐵架臺上，輕質(zhì)活塞通過細(xì)線與置于地面上的重

物相相連，將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸頂?shù)拈_關(guān)K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時密閉開關(guān)K,此時

活塞下的細(xì)線剛好拉直且拉力為零，而這時活塞距缸底為心由于氣缸傳熱良好，隨后重物會被緩慢

吸起，最后重物穩(wěn)定在距地面與處。己知環(huán)境溫度為"不變，解為大氣壓強(qiáng)，氣缸內(nèi)的氣體可

586

看做理想氣體，求:

閥門K

0-cf^o—>

鐵L

架

凄7工，,

臺

活塞

重物

m

⑴酒精棉球熄滅時的溫度T與環(huán)境溫度”的比值；

(2)若從酒精棉球熄滅到最終穩(wěn)定的過程中氣體放出的熱量為Q,求氣體內(nèi)能的變化。

11.(2024?遼寧鞍山?二模)如圖所示一U形玻璃管豎直放置，右端開口，左管用光滑活塞和水銀封閉一段

空氣柱。外界大氣壓為10x105Pa,封閉氣體的溫度f°=27℃,玻璃管的橫截面積為S=5.0cm2,管內(nèi)

水銀柱及空氣柱長度如圖所示。已知水銀的密度為O=13.6xl()3kg/m3,重力加速度g=10m/s2；封閉氣體的

溫度緩慢降至4=-3℃。求：

L=40cm^I-

07

]50m

C,

30cm4

⑴溫度4=-3。。時空氣柱的長度L；

(2)已知該過程中氣體向外界放出6.0J的熱量，氣體內(nèi)能的變化量。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

12.(2024?浙江?一模)如圖所示，一帶活塞的氣缸放置在傾角可變的粗糙斜面上，其初始角度為37。氣缸

質(zhì)量M=10kg,活塞質(zhì)量機(jī)=8kg,橫截面積為10cm，活塞與氣缸間可無摩擦滑動，氣缸與斜面間動摩擦

因數(shù)〃=0.8,大氣壓強(qiáng)p°=1x105pa保持不變，初始環(huán)境溫度T=270K,活塞此時離缸底4=18cm,氣缸

足夠長且導(dǎo)熱良好。

37°

(1)環(huán)境溫度保持不變，傾角緩慢由37。變?yōu)?0。，氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能(選填"增大""減小"或"不變")，

缸內(nèi)氣體;(選填"吸熱""放熱"或"不吸放熱")

(2)角度為37。時，氣缸靜止在斜面上，求缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；

⑶角度為37。保持不變，環(huán)境溫度由270K逐漸上升到330K的過程，內(nèi)能增加了48J,求氣體吸收的熱量。

13.(2024?湖南?模擬預(yù)測)在熱力學(xué)中，"奧托循環(huán)"(Ottocycle)用于描述四沖程內(nèi)燃機(jī)在理想狀態(tài)下的

工作過程，由兩個絕熱過程與兩個等容過程構(gòu)成。在一個封閉的氣缸內(nèi)，一定質(zhì)量的理想氣體作奧托循環(huán)

的V圖像如圖所示，。為一個完整循環(huán)。在a、b點處，該理想氣體的體積分別為匕、

匕。

⑴若6fC過程中理想氣體吸熱大小為2，dfa過程中理想氣體放熱大小為求圖中陰影部分的面積,

并簡述其物理含義。

(2)通過查閱資料得知：對于一定質(zhì)量的理想氣體：

①絕熱過程滿足pV'=常量，7為一個常數(shù)且7>1;

②內(nèi)能滿足U=cT,。為一個常量。

利用這些資料，計算這一奧托循環(huán)的效率〃(即一個循環(huán)中對外做功與總吸熱量之比，用匕、匕及有關(guān)的

常量表示)。

模板14熱學(xué)（兩大題型）

本節(jié)導(dǎo)航：

題型01氣體實驗定律的應(yīng)用題型02熱力學(xué)定律的應(yīng)用

題型01氣體實驗定律的應(yīng)用

⑨敢例裱

該題型主要考查的內(nèi)容應(yīng)用氣體實驗定律求解氣體狀態(tài)參量，常見的模型為氣缸活塞類、液柱模型和

變質(zhì)量問題。一般涉及一部分被封閉的氣體以及在外界條件影響下其狀態(tài)參量發(fā)生變化導(dǎo)致物理量變化的

情況。

一、必備基礎(chǔ)知識

1、玻意耳定律

內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)P與體積丫成反比。

公式：4=（7（常量）或0防=02%。

適用條件：①氣體質(zhì)量不變、溫度不變；②氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。

2、查理定律

內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)。與熱力學(xué)溫度7成正比。

公式：p=CT或卷=發(fā)。

適用條件：氣體的質(zhì)量一定，氣體的體積不變。

3、蓋一呂薩克定律

一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積廠與熱力學(xué)溫度7成正比。

,,ViV

公式：，=67或彳=彳2。

1\h

適用條件：氣體質(zhì)量一定；氣體壓強(qiáng)不變。

4、三個氣體實驗定律的圖像

16/43

類別圖象特點其他圖象

P

（其中C為恒量），pV之積越A

0大，等溫線溫度越高，線離原點越遠(yuǎn)]

VT

玻意耳定律（等vA<vB

P

溫線）P=CT^,斜率％=CT,即斜率越大，VA

01/V0nT

溫度越高PA<PB

T2>T{

P

P=^T,斜率k=§,即斜率越大，P,AV

查理定律（等容-??

BAB

T

線）0J°PA<PB

T體積越小uTA>T

%<匕

V

/P2cC

V=^T,斜率仁點，即斜率越大，P

蓋一呂薩克定--?--?-??

//P】

ABAB

律（等壓線）°?IVV<VT

壓強(qiáng)越小TA<TtAB

P2Vpi

5、三個氣體實驗定律的微觀解釋

玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的。在這種情況下，

體積減小時，分子的數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)，單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強(qiáng)就增大。

查理定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的數(shù)密度保持不變。在這種情況下，溫

度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。

蓋一呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大；只有氣體的體積同

時增大，使分子的數(shù)密度減小，才能保持壓強(qiáng)不變。

6、理想氣體

定義：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實驗定律的氣體。

理想氣體與實際氣體：在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過大氣壓的幾倍的條件下，把實際氣

體看成理想氣體來處理。

7、理想氣體的狀態(tài)方程

內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時，盡管壓強(qiáng)。、體積人溫度7都可

能改變，但是壓強(qiáng)。跟體積/的乘積與熱力學(xué)溫度7之比保持不變。

表達(dá)式：①2需；渭”

/2I

成立條件：一定質(zhì)量的理想氣體。

單位：溫度T必須是熱力學(xué)溫度，公式兩邊中壓強(qiáng)p和體積V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位制

中的單位。

8、氣缸活塞類問題

問題：汽缸活塞類問題是熱學(xué)部分典型的物理綜合題，它需要考慮氣體、汽缸或活塞等多個研究對象，

17/43

涉及熱學(xué)、力學(xué)等物理知識，需要靈活、綜合地應(yīng)用知識來解決問題。

類型：

氣體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，需綜合應(yīng)用氣體實驗定律和物體的平衡條件解題。

氣體系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體實驗定律和牛頓運(yùn)動定律解題。

封閉氣體的容器（氣缸、活塞等）與氣體發(fā)生相互作用的過程中，如果滿足守恒定律的適用條件，可

根據(jù)相應(yīng)的守恒定律解題。

兩個或多個汽缸封閉著幾部分氣體，并且汽缸之間相互關(guān)聯(lián)的問題，解答時應(yīng)分別研究各部分氣體，

找出它們各自遵循的規(guī)律，并寫出相應(yīng)的方程，還要寫出各部分氣體之間壓強(qiáng)或體積的關(guān)系式，最后聯(lián)立

求解。

9、液柱模型

密封氣體非純液柱，而是有液柱和被液柱密封的氣體組成的模型。

移動方向的判斷方法

用液柱或活塞隔開的兩部分氣體，當(dāng)氣體溫度變化時，往往氣體的狀態(tài)參量P、V、T都要發(fā)生變化，

直接判斷液柱或活塞的移動方向比較困難。

應(yīng)用查理定律求解：先假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動，兩部分氣體均做等容變化；對兩部分氣體分別應(yīng)

AT

用查理定律的分比式=亍夕，求出每部分氣體壓強(qiáng)的變化量△戶，并加以比較，從而判斷液柱的移動方

向。

圖像法：先假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動，做出兩個等容變化圖線；判斷相同量（溫度或壓強(qiáng)），比較

另一量，確定兩部分氣體各自所對應(yīng)的圖線；結(jié)合斜率比較壓強(qiáng)變化量大小，判斷液柱的移動方向。

10、變質(zhì)量問題

分析變質(zhì)量氣體問題時，要通過巧妙地選擇研究對象，使變質(zhì)量氣體問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體問題，用

氣體實驗定律求解。

二、解題模板

1、解題思路

2、注意問題

理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質(zhì)點。它是對實際

氣體的一種科學(xué)抽象，是一種理想模型，實際并不存在。

理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力。理想氣體分子無分子勢能的變化，內(nèi)能等于所有

18/43

分子熱運(yùn)動的動能之和，只和溫度有關(guān)。

3、解題方法

①應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程的解題方法：

選對象：根據(jù)題意，選出所研究的某一部分一定質(zhì)量的氣體。

找參量：分別找出這部分氣體狀態(tài)發(fā)生變化前后的p、KT,其中壓強(qiáng)的確定是關(guān)鍵。

認(rèn)過程：認(rèn)清變化過程，正確選用物理規(guī)律。

列方程：選用理想氣體狀態(tài)方程或某一氣體實驗定律列式求解，必要時討論結(jié)果的合理性。

②氣缸活塞類問題解題方法：

確定研究對象，一般地說，研究對象分兩類：一類是熱學(xué)研究對象（一定質(zhì)量的理想氣體）；另一類是力

學(xué)研究對象（汽缸、活塞或某系統(tǒng)）。

分析物理過程，對熱學(xué)研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程，依據(jù)氣體實驗定律列出方程；

對力學(xué)研究對象要正確地進(jìn)行受力分析，依據(jù)力學(xué)規(guī)律列出方程。

挖掘題目的隱含條件，如幾何關(guān)系等，列出輔助方程。

多個方程聯(lián)立求解，對求解的結(jié)果進(jìn)行分析和檢驗。

③封閉氣體壓強(qiáng)的求解方法：

力平衡法：選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡

方程，求得氣體的壓強(qiáng)。

等壓面法：在連通器中，同一種液體（中間不間斷）同一深度處壓強(qiáng)相等。液體內(nèi)深/z處的總壓強(qiáng)p=po

+pgh,p0為液面上方的壓強(qiáng)。

液片法：選取假想的液體薄片（自身重力不計）為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消

去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)。

④變質(zhì)量問題的求解方法：

充氣問題：在充氣時，將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體和容器內(nèi)的原有氣體為研究對象時，這些氣體的質(zhì)量是不

變的。這樣，可將“變質(zhì)量”的問題轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。

抽氣問題：在對容器抽氣的過程中，對每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，解決該類變質(zhì)量問題的

方法與充氣問題類似：假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始末狀態(tài)中，即用等效法把“變質(zhì)量”問

題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”的問題。

灌氣問題：將一個大容器里的氣體分裝到多個小容器中的問題也是變質(zhì)量問題，分析這類問題時，可

以把大容器中的氣體和多個小容器中的氣體作為一個整體來進(jìn)行研究，即可將“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定

質(zhì)量”問題。

漏氣問題：容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問題，如果選容器內(nèi)剩余氣體和漏

掉的氣體為研究對象，便可使“變質(zhì)量”轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。

19/43

◎一板運(yùn)用

|（2024?湖北?高考真題）如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為根的活塞密

封一部分理想氣體，活塞橫截面積為S,能無摩擦地滑動。初始時容器內(nèi)氣體的溫度為及，氣柱的高度為九

當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升g力再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量AU與溫度

變化量AT的關(guān)系式為△"=CAT,C為已知常數(shù)，大氣壓強(qiáng)恒為P。，重力加速度大小為g,所有溫度為熱

力學(xué)溫度。求

（1）再次平衡時容器內(nèi)氣體的溫度。

（2）此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。

思路分析

第一問的思路:

氣體進(jìn)行等壓變化根據(jù)蓋呂薩克定律列方程進(jìn)行求解

第二問的思路:

此過程中氣體求出氣體根據(jù)熱力學(xué)第一定律列方

內(nèi)能增加對外做功程進(jìn)行求解

詳細(xì)解析

（2）^KpS+mg）+^CT

【答案】（1）00

【詳解】（1）氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋呂薩克定律得

即

hS"加

20/43

解得

4=1”

(2)此過程中氣體內(nèi)能增加

NU=CNT=^CT0

氣體對外做功大小為

W=pSAh=±h(p4+mg)

由熱力學(xué)第一定律可得此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量0=AU+W=g/z50S+優(yōu)g)+gc”

](2024?全國甲卷?高考真題)如圖，一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體，一不計厚度的輕

質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，移動范圍被限制在卡銷。、b之間，6與汽缸底部的距離品=10茄，活塞的

面積為1.0x10-n?。初始時，活塞在卡銷。處，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同，

分別為1.0義1。5pa和300K。在活塞上施加豎直向下的外力，逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處(過程

中氣體溫度視為不變)，外力增加到200N并保持不變。

(1)求外力增加到200N時，卡銷b對活塞支持力的大?。?/p>

(2)再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷6時氣體的溫度。

b=

【答案】(1)100N；(2)327K

【詳解】(1)活塞從位置。到6過程中，氣體做等溫變化，初態(tài)

Pi=1.0xl()5pa、-1lab

末態(tài)

0=?、V2=S-l(kib

根據(jù)

PM=P^2

解得

21/43

5

p2=l.lxlOPa

此時對活塞根據(jù)平衡條件

F+p、S=p2s+N

解得卡銷。對活塞支持力的大小

N=100N

(2)將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，當(dāng)活塞剛好能離開卡銷。時，氣體做等容變化，初態(tài)

5

p2=l.lxlOPa,T2=300K

末態(tài)，對活塞根據(jù)平衡條件

p3s=F+P[S

解得

5

p3=1,2xlOPa

設(shè)此時溫度為心，根據(jù)

P^=P±

T2~T3

解得

T3x327K

題矍02熱力學(xué)定律的應(yīng)用

的觀型解裱

該題型主要考查氣體始末狀態(tài)變化導(dǎo)致相關(guān)物理量變化，以及在變化過程中能量前后的變化，綜合性

較高，學(xué)生需細(xì)心分析好前后能量的變化情況。

的槿越豹迷

一、必備基礎(chǔ)知識

1、絕熱過程

系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱的過程。

2、功和內(nèi)能的關(guān)系

功與內(nèi)能的改變：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達(dá)到狀態(tài)2時，內(nèi)能的

22/43

變化量/U=S—U/,等于外界對系統(tǒng)所做的功w,即/U=w。/U=w的適用條件是絕熱過程。

在絕熱過程中：外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。

做功改變物體內(nèi)能的過程是其他形式的能（如機(jī)械能）與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。

兩者區(qū)別：①功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量；②物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多。在絕熱過程中，只

有內(nèi)能變化越大時，對應(yīng)著做功越多；③在絕熱過程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化。

3、熱和內(nèi)能的關(guān)系

熱從高溫物體傳到了低溫物體。

熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。

熱傳遞的條件：存在溫度差。

熱與內(nèi)能的改變：當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時，內(nèi)能的變化量/U=S一歷等于外

界向系統(tǒng)傳遞的熱量。，即

熱傳遞改變物體的內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或者從一個物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到

低溫部分，在這個過程中，吸收熱量的物體內(nèi)能增加；放出熱量的物體內(nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少由熱量

來量度，即AU=。。

4、做功和傳熱在改變物體內(nèi)能上的區(qū)別與聯(lián)系

比較項目做功傳熱

外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加;物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物

內(nèi)能變化

物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少體放出熱量，內(nèi)能減少

不同物體間或同一物體的不

物理實質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化

同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移

相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的

5、熱力學(xué)第一定律

內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

理解：①做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上是等效的；②熱傳遞過程是系統(tǒng)與外界之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；③

做功過程是系統(tǒng)與外界之間的其他形式能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。

表達(dá)式：AU—Q+Wo

熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內(nèi)能過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和

做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系。此定律是標(biāo)量式，應(yīng)用時熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國際單位制中的焦耳。

符號的規(guī)定如下表所示。

符號QAU