（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册第3章 2.热力学第一定律3.能量守恒定律讲义.doc

1、2.热力学第一定律热力学第一定律 3.能量守恒定律能量守恒定律 学习目标：学习目标：1物理观念物理观念知道热力学第一定律及其符号法则知道热力学第一定律及其符号法则，了解能量守恒定律了解能量守恒定律 及永动机不可能制成。及永动机不可能制成。2.科学思维科学思维理解热力学第一定律的公式并能进行相关的分析理解热力学第一定律的公式并能进行相关的分析 计算计算，能根据能量守恒定律解释永动机不可能制成的原因。能根据能量守恒定律解释永动机不可能制成的原因。3.科学探究科学探究通过热力学通过热力学 第一定律的应用第一定律的应用，养成与他人合作探究的习惯养成与他人合作探究的习惯，体验科学家探究规律的艰辛与执着。

2、体验科学家探究规律的艰辛与执着。 4.科学态度与责任科学态度与责任学习科学家学习科学家执着执着探索的科学精神探索的科学精神，实事求是的严谨的科学态度实事求是的严谨的科学态度，培培 养探究科学的养探究科学的兴趣兴趣。 阅读教材阅读教材，并梳理必要的知识点并梳理必要的知识点。 一、热力学第一定律一、热力学第一定律 1改变内能的两种方式改变内能的两种方式 做功与做功与传热传热。两者在改变系统内能方面是两者在改变系统内能方面是等价的等价的。 2热力学第一定律热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量热量与外界对它与外界

3、对它所做所做 的功的功的和的和。 (2)表达式：表达式：UQW。 注意注意：热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外界做功热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外界做功、向外界传热和内能向外界传热和内能 减少的情况。减少的情况。 二、能量守恒定律及永动机不可能制成二、能量守恒定律及永动机不可能制成 1能量守恒定律能量守恒定律 (1)内容：能量既不会凭空内容：能量既不会凭空产生产生，也不会凭空也不会凭空消失消失，它只能从一种形式它只能从一种形式转化转化为其他为其他 形式形式， 或者从一个物体或者从一个物体转移转移到别的物体到别的物体， 在转化或转移的过程中在转化或转移的过程中， 能量的能量的

4、总量总量保持不变保持不变。 (2)意义：意义： 各种形式的能可以相互各种形式的能可以相互转化转化。 各种互不相关的物理现象可以用各种互不相关的物理现象可以用能量守恒能量守恒定律联系在一起定律联系在一起。 2永动机不可能制成永动机不可能制成 (1)永动机：不需要任何动力或燃料永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地却能不断地对外做功对外做功的机器的机器。 (2)永动机不可能制成的原因：违背了永动机不可能制成的原因：违背了能量守恒能量守恒定律定律。 (3)意义：正是历史上设计永动机的意义：正是历史上设计永动机的失败失败，才使后人的思考走上了正确的道路才使后人的思考走上了正确的道路。 1思考判断思考

5、判断(正确的打正确的打“”“”，错误的打错误的打“”“”) (1)热力学系统对外界做功时热力学系统对外界做功时，W 取负值取负值，吸收热量时吸收热量时 Q 取正值取正值。() (2)物体与外界不发生热交换物体与外界不发生热交换，物体的内能也可能增加物体的内能也可能增加。() (3)各种能量之间可以转移或转化各种能量之间可以转移或转化，但总量保持不变但总量保持不变。() (4)运动的物体在阻力作用下会停下来运动的物体在阻力作用下会停下来，说明机械能凭空消失了说明机械能凭空消失了。() 2一定质量的理想气体在某一过程中一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了外界对气体做了 8104J 的功的

6、功，气体的内气体的内 能减少了能减少了 1.2105J，则下列各式中正确的是则下列各式中正确的是() AW8104J，U1.2105J，Q4104J BW8104J，U1.2105J，Q2105J CW8104J，U1.2105J，Q2 104J DW8104J，U1.2105J，Q4104J B由符号法则可知由符号法则可知，外界对气体做功外界对气体做功 W 取正取正，气体内能减少气体内能减少，U 为负值为负值，代入代入 热力学第一定律表达式得热力学第一定律表达式得 Q2105J。故选项。故选项 B 正确。正确。 3(多选多选)下列关于能量转化现象的说法中下列关于能量转化现象的说法中， ，正确

7、的是正确的是() A用太阳灶烧水是光能转化为内能用太阳灶烧水是光能转化为内能 B电灯发光是电能转化为光能电灯发光是电能转化为光能 C核电站发电是电能转化为内能核电站发电是电能转化为内能 D生石灰放入盛有凉水的烧杯里生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能水温升高是动能转化为内能 ABA 选项中是光能转化为内能选项中是光能转化为内能，B 选项中是电能转化为光能选项中是电能转化为光能，C 选项中是核能选项中是核能 转化为电能转化为电能，D 选项中是化学能转化为内能选项中是化学能转化为内能，选项选项 A、B 正确。正确。 热力学第一定律热力学第一定律 (教师用书独具教师用书独具)教材教材

8、 P51“思考与讨论思考与讨论”答案提示：气体对外界做功答案提示：气体对外界做功，UWQ 135 J85 J220 J，内能减少了内能减少了，减少了减少了 220 J。 如图所示如图所示，气象探测气球内充有常温常压的氦气气象探测气球内充有常温常压的氦气，从地面上升至某高空的过程中从地面上升至某高空的过程中， 气球内氦气的压强随外部气压减小而逐渐减小气球内氦气的压强随外部气压减小而逐渐减小，其温度因启动加热装置而保持不变其温度因启动加热装置而保持不变，高高 空气温为空气温为7.0 ，球内氦气可视为理想气体。球内氦气可视为理想气体。 试探究：若在此高空试探究：若在此高空，关闭加热装置后：关闭加热装

9、置后： (1)氦气对外界做功还是外界对氦气做功？氦气对外界做功还是外界对氦气做功？ (2)氦气吸热还是放热？氦气吸热还是放热？ 提示：提示：(1)根据根据pV T C 可知可知，体积减小体积减小，外界对氦气做功。外界对氦气做功。 (2)在此高空在此高空，U0，W0，根据热力学第一定律根据热力学第一定律UWQ 可知可知，Q0，即氦即氦 气对外放热。气对外放热。 1符号法则符号法则 热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功、 向外界放热和内能减少的情向外界放热和内能减少的情 况况，因此在使用因此在使用UQW 时时，为了区别两种不同的情况为了区别两

10、种不同的情况，在应用在应用UQW 进行计进行计 算时算时，它们的正它们的正、负号规定如下：负号规定如下： (1)外界对系统做功外界对系统做功，W0，即即 W 为正值；为正值； 系统对外界做功系统对外界做功，也就是外界对系统做负功也就是外界对系统做负功，W0，即即 Q 为正值；为正值； 外界从系统吸收热量外界从系统吸收热量，也就是系统向外界放出热量也就是系统向外界放出热量，Q0，即即U 为正值；为正值； 系统内能减少系统内能减少，U0，即即U 为负值为负值。 2热力学第一定律的几种典型应用热力学第一定律的几种典型应用 (1)若过程是绝热的若过程是绝热的，即即 Q0，则则 WU，外界对物体做的功等

11、于物体内能的增加外界对物体做的功等于物体内能的增加 量量。 (2)若过程中不做功若过程中不做功， 即即 W0， 则则 QU， 物体吸收的热量等于物体内能的增加量物体吸收的热量等于物体内能的增加量。 (3)若过程中物体的始若过程中物体的始、末内能不变末内能不变，即即U0，则则 WQ0 或或 WQ，外界对外界对 物体做的功等于物体放出的热量物体做的功等于物体放出的热量。 【例【例 1】如图所示如图所示，固定容器及可动活塞固定容器及可动活塞 P 都是绝热的都是绝热的，中间有一导热的固定隔中间有一导热的固定隔 板板 B，B 的两边分别盛有气体甲和乙的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞现将活塞 P 缓慢地

12、向缓慢地向 B 移动一段距离移动一段距离，已知气体已知气体 的温度随其内能的增加而升高的温度随其内能的增加而升高。则在移动则在移动 P 的过程中的过程中() A外力对乙做功；甲的内能不变外力对乙做功；甲的内能不变 B外力对乙做功；乙的内能不变外力对乙做功；乙的内能不变 C乙传递热量给甲；乙的内能增加乙传递热量给甲；乙的内能增加 D乙的内能增加；甲的内能不变乙的内能增加；甲的内能不变 思路点拨思路点拨：内能的改变与做功和热传递均有关系内能的改变与做功和热传递均有关系。判断内能如何变化判断内能如何变化，要清楚物体要清楚物体 对外界做功还是外界对物体做功，以及物体是吸热还是放热对外界做功还是外界对物

13、体做功，以及物体是吸热还是放热。 C将活塞将活塞 P 缓慢地向缓慢地向 B 移动的过程中移动的过程中，外力对乙做功外力对乙做功，乙的内能增加乙的内能增加，温度升温度升 高高，由于固定隔板由于固定隔板 B 导热导热，所以乙将传递热量给甲所以乙将传递热量给甲，甲、乙两部分气体的温度最终相甲、乙两部分气体的温度最终相 同同，均高于初态温度均高于初态温度，所以甲、乙内能均增加。故所以甲、乙内能均增加。故 C 正确。正确。 应用热力学第一定律解题的思路与步骤应用热力学第一定律解题的思路与步骤 (1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 (2

14、)分别列出物体分别列出物体(或系统或系统)吸收或放出的热量；外界对物体吸收或放出的热量；外界对物体(或系统或系统)所做的功或物体所做的功或物体 (或系统或系统)对外所做的功。对外所做的功。 (3)根据热力学第一定律根据热力学第一定律UQW 列出方程进行求解。列出方程进行求解。 (4)特别注意物理量的正负号及其物理意义。特别注意物理量的正负号及其物理意义。 【一题多变】【一题多变】根据上面的例根据上面的例 1，回答下列问题，回答下列问题 (1)若将活塞若将活塞 P 缓慢地向外拉动缓慢地向外拉动，则甲则甲、乙的内能如何改变？乙的内能如何改变？ (2)若隔板若隔板 B 绝热但可以自由移动绝热但可以自

15、由移动，当活塞当活塞 P 缓慢地向缓慢地向 B 移动时移动时，甲甲、乙的内能如乙的内能如 何变化？何变化？ 解析解析(1)若将活塞若将活塞 P 缓慢向外拉动缓慢向外拉动，则气体乙对外做功则气体乙对外做功，乙的内能减小乙的内能减小，温度降温度降 低。这时甲要将热量传递给乙低。这时甲要将热量传递给乙，故甲、乙的内能均减小。故甲、乙的内能均减小。 (2)若隔板若隔板 B 绝热但可以自由移动绝热但可以自由移动， 则当活塞则当活塞 P 缓慢向缓慢向 B 移动时移动时， 乙气体压强增大乙气体压强增大， 隔板隔板 B 向里移动向里移动，甲气体也被压缩甲气体也被压缩，故甲、乙气体的内能均增加。故甲、乙气体的内

16、能均增加。 答案答案 见解析见解析 跟进训练跟进训练 1若将气泡内的气体视为理想气体若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底缓慢上升到湖面的过程中 气泡从湖底缓慢上升到湖面的过程中，对外对外 界做了界做了 0.6 J 的功的功，(设湖水的温度相等且保持不变设湖水的温度相等且保持不变) (1)气泡上升过程中吸收的热量是多少？气泡上升过程中吸收的热量是多少？ (2)气泡到达湖面后气泡到达湖面后，由于太阳的照射由于太阳的照射，在温度上升的过程中又对外界做了在温度上升的过程中又对外界做了 0.1 J 的的 功功，同时吸收了同时吸收了 0.3 J 的热量的热量，则此过程中则此过程中，气泡内气体内能增加了

17、多少？气泡内气体内能增加了多少？ 解析解析(1)气体温度不变气体温度不变，内能不变内能不变，由热力学第一定律由热力学第一定律UQW，则则 QU W0(0.6 J)0.6 J。 (2)由热力学第一定律得由热力学第一定律得UQW0.3 J(0.1 J)0.2 J，内能增加内能增加 0.2 J。 答案答案 (1)0.6 J(2)0.2 J 能量守恒定律及永动机不可能制成能量守恒定律及永动机不可能制成 (教师用书独具教师用书独具)教材教材 P57“思考与讨论思考与讨论”答案提示：答案提示： 这种永动机是在一个轮子的边缘等距离地安装这种永动机是在一个轮子的边缘等距离地安装 12 根活动短杆根活动短杆，杆

18、端分别套上一个杆端分别套上一个 重球重球，无论轮子转到什么位置无论轮子转到什么位置，右边的各个重球总比左边的各个重球离轴心更远一些右边的各个重球总比左边的各个重球离轴心更远一些。 设想设想，右边甩过去的重球作用在离轴较远的距离上右边甩过去的重球作用在离轴较远的距离上，就会迫使轮子按照箭头所示的方向就会迫使轮子按照箭头所示的方向 永不停息地旋转下去永不停息地旋转下去，至少转到轮轴磨坏时为止至少转到轮轴磨坏时为止。但是但是，实际上轮子转动一两圈后就停实际上轮子转动一两圈后就停 了下来了下来，在这种永动机的设计中在这种永动机的设计中，我们总可以找到一个平衡位置我们总可以找到一个平衡位置，在这个位置上

19、在这个位置上，各个各个 力恰好相互抵消力恰好相互抵消，不再有任何推动力使它运动不再有任何推动力使它运动，永动机必然会在这个平衡位置上静止下永动机必然会在这个平衡位置上静止下 来来，变成不动机变成不动机。 有人试图制造一台有人试图制造一台“永久永久”的发电机的发电机。设计思想如下设计思想如下：先利用外界供给的电能先利用外界供给的电能，使使 电动机转动电动机转动，再让电动机带动发电机发电再让电动机带动发电机发电。发电机发电后发电机发电后，一部分电供给电动机继续使一部分电供给电动机继续使 用用，电动机不再利用外界供给的电能电动机不再利用外界供给的电能；一部分电能供用户使用一部分电能供用户使用。这样这

20、样，一旦这个发电机一旦这个发电机 发出电来发出电来，它就可以不再使用外界的能量它就可以不再使用外界的能量，自己自己“源源不断源源不断”地发出电来地发出电来。用能的转化用能的转化 和守恒的知识分析说明和守恒的知识分析说明，这样的这样的“永动机永动机”能实现吗？能实现吗？ 提示提示： 上述设想的能量转化过程是这样的上述设想的能量转化过程是这样的， 电能电能机械能机械能电能电能机械能电能机械能电能(用用 户户)。根据能量既不会凭空产生根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式它只能从一种形式转化为别的形式， 或者从一个物体转移到别的物体或者从一个物体转移到别

21、的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的所以上述能量转化中均应是守恒的，一旦发电机发出一旦发电机发出 电来不再使用外界能量是不可能的电来不再使用外界能量是不可能的，这种永动机不能实现。这种永动机不能实现。 1能量的存在形式及相互转化能量的存在形式及相互转化 (1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能分子的热运动有内能，还有还有 诸如电磁能诸如电磁能、化学能化学能、原子能等原子能等。 (2)各种形式的能各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化通过某种力做功可以相互转化。例如例如，利用电炉取暖或烧水利用电炉取暖或烧水， 电能转化为内

22、能电能转化为内能；煤燃烧煤燃烧，化学能转化为内能化学能转化为内能；列车刹车后列车刹车后，轮子温度升高轮子温度升高，机械能转机械能转 化为内能化为内能。 2与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的。例如例如，物体的机械能守恒物体的机械能守恒，必必 须是只有重力或系统内的弹力做功须是只有重力或系统内的弹力做功；而能量守恒定律是没有条件的而能量守恒定律是没有条件的，它是一切自然现象它是一切自然现象 都遵守的基本规律都遵守的基本规律。 3第一类永动机失败的原因分析第一类永动机失败的原因分析 如果没有外界热源供给热量如果没有外界热源供给热量，则有则有 U2U1W，

23、就是说就是说，如果系统内能减少如果系统内能减少，即即 U2U1，则则 W0，系统对外做功是要以内能减少为代价的系统对外做功是要以内能减少为代价的。若想源源不断地做功若想源源不断地做功，就必就必 须使系统不断回到初始状态须使系统不断回到初始状态，在无外界能量供给的情况下是不可能的在无外界能量供给的情况下是不可能的。 【例【例 2】如图所示为冲击摆实验装置如图所示为冲击摆实验装置，一质量为一质量为 m 的子弹以的子弹以 v0射入质量为射入质量为 M 的的 沙箱后与沙箱合为一体沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度共同摆起一定高度 h，则整个过程中子弹和沙箱由于相互作用则整个过程中子弹和沙箱由于相互

24、作用 所产生的内能为多少？所产生的内能为多少？(不计空气阻力不计空气阻力) 思路点拨：思路点拨：(1)子弹和沙箱相互作用过程中子弹和沙箱相互作用过程中，损失的动能转化为内能。损失的动能转化为内能。 (2)子弹与沙箱合为一体共同上升过程中子弹与沙箱合为一体共同上升过程中，动能转化为重力势能。动能转化为重力势能。 解析解析子弹和沙箱相互作用的过程中子弹和沙箱相互作用的过程中，损失动能损失动能，转化为系统内能转化为系统内能，由能量守恒由能量守恒 定律得定律得 U1 2mv 2 2 0 0 1 2(M m)v2 由于子弹和沙箱相互作用的时间极短由于子弹和沙箱相互作用的时间极短，它们一起从最低点以它们一

25、起从最低点以 v 做圆周运动做圆周运动，满足机满足机 械能守恒械能守恒，即即 1 2(M m)v2(Mm)gh 由由解得解得U1 2mv 2 0(Mm)gh。 答案答案 1 2mv 2 2 0 0 (Mm)gh 利用能量守恒定律解题的方法利用能量守恒定律解题的方法 在应用能量守恒定律处理问题时在应用能量守恒定律处理问题时，首先要弄清系统有多少种能量相互转化首先要弄清系统有多少种能量相互转化，分析哪分析哪 种形式的能量增加了种形式的能量增加了，哪种形式的能量减少了哪种形式的能量减少了；或者弄清哪个物体的能量增加或者弄清哪个物体的能量增加，哪个物哪个物 体的能量减少体的能量减少，增加量等于减少量。

26、增加量等于减少量。 跟进训练跟进训练 2如图所示如图所示，一个质量为一个质量为 20 kg 的绝热汽缸竖直放置的绝热汽缸竖直放置， ，绝热活塞的质量为绝热活塞的质量为 5 kg， 处于静止状态时被封闭气体的高度为处于静止状态时被封闭气体的高度为 50 cm，现在在活塞上方加质量为现在在活塞上方加质量为 15 kg 的物体的物体， 待稳定后待稳定后，被封闭气体的高度变为被封闭气体的高度变为 40 cm。求在这一过程中气体的内能增加多少求在这一过程中气体的内能增加多少。(g 取取 10 m/s2，忽略大气压力及摩擦阻力的影响忽略大气压力及摩擦阻力的影响) 解析解析由能量守恒定律可知由能量守恒定律可

27、知，内能的增加等于活塞和物体重力势能的减少内能的增加等于活塞和物体重力势能的减少， ，U E(Mm)gh(155)10(5040)10 2 J20 J。 答案答案 20 J 1物理观念：物理观念：热力学第一定律热力学第一定律的的内容及公式内容及公式。 。 2科学思维：科学思维：UWQ 的符号法则和计算的符号法则和计算。 3科学方法：科学方法：推理法推理法、计算法计算法、观察法观察法。 。 1在热力学第一定律的表达式在热力学第一定律的表达式UWQ 中中，关于关于U、W、Q 各个物理量的正各个物理量的正、 负负，下列说法正确的是下列说法正确的是() A外界对物体做功时外界对物体做功时 W 为正为正

28、，吸热时吸热时 Q 为负为负，内能增加时内能增加时U 为正为正 B物体对外界做功时物体对外界做功时 W 为负为负，吸热时吸热时 Q 为正为正，内能增加时内能增加时U 为负为负 C物体对外界做功时物体对外界做功时 W 为负为负，吸热时吸热时 Q 为正为正， ，内能增加时内能增加时U 为正为正 D外界对物体做功时外界对物体做功时 W 为负为负，吸热时吸热时 Q 为负为负，内能增加时内能增加时U 为负为负 C根据公式根据公式UWQ 中的符号法则知选项中的符号法则知选项 C 正确。正确。 2一定质量的气体膨胀对外做功一定质量的气体膨胀对外做功 100 J，同时对外放热同时对外放热 40 J，气体内能的

29、增量气体内能的增量U 为为() A60 JB60 J C140 JD140 J C由热力学第一定律得由热力学第一定律得UWQ100 J40 J140 J，C 正确。正确。 3(多选多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是下列关于第一类永动机的说法正确的是( ) A永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器 B永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律 C永动机不能制成的原因是技术问题永动机不能制成的原因是技术问题 D永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律

30、 AD永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器，这是人们的美好愿这是人们的美好愿 望望，但它违背了能量守恒定律但它违背了能量守恒定律，这也是它不能制成的原因这也是它不能制成的原因。故故 A、D 正确正确，B、C 错误错误。 4下列对能量守恒定律的认识不正确的是下列对能量守恒定律的认识不正确的是() A某种形式的能量减少某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加一定存在其他形式的能量增加 B某个物体的能量减少某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加必然有其他物体的能量增加 C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器不需要任何外界的动

31、力而持续对外做功的机器永动机是不可能制成的永动机是不可能制成的 D石子从空中落下石子从空中落下，最后停止在地面上最后停止在地面上，说明机械能消失了说明机械能消失了 D选项选项 A 是指不同形式的能量间的转化是指不同形式的能量间的转化，转化过程中能量是守恒的；选项转化过程中能量是守恒的；选项 B 是是 指能量在不同的物体间发生转移指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中能量是守恒的转移过程中能量是守恒的，这正好是能量守恒定律的这正好是能量守恒定律的 两个方面两个方面转化与转移；选项转化与转移；选项 C 中任何永动机都是不可能制成的中任何永动机都是不可能制成的，它违背了能量守它违背了能量守 恒定律

32、；选项恒定律；选项 D 中石子的机械能在变化中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作用比如受空气阻力作用，机械能可能减少机械能可能减少，但但 机械能并没有消失机械能并没有消失，只是转化成了其他形式的能量只是转化成了其他形式的能量，D 符合题意。符合题意。 5(思维拓展思维拓展)爆米花酥脆可口爆米花酥脆可口、老少皆宜老少皆宜， ，是许多人喜爱的休闲零食是许多人喜爱的休闲零食。如图所示如图所示 为高压爆米花的装置原理图为高压爆米花的装置原理图，玉米在铁质的密闭容器内被加热玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温封闭气体被加热成高温 高压气体高压气体， 当打开容器盖后当打开容器盖后， “砰砰

33、”的一声气体迅速膨胀的一声气体迅速膨胀， 压强急剧减小压强急剧减小， 玉米粒就玉米粒就“爆爆 炸炸”成了爆米花成了爆米花。设当地温度为设当地温度为 t127 ，大气压为大气压为 p0，已知密闭容器打开前的气体已知密闭容器打开前的气体 压强达到压强达到 4p0。试分析：试分析： (1)将容器内的气体看作理想气体将容器内的气体看作理想气体，求容器内气体的温度；求容器内气体的温度； (2)假定在一次打开的过程中假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功容器内气体膨胀对外界做功 15 kJ，并向外释放了并向外释放了 20 kJ 的热量的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？ 解析解析(1)根据查理定律得根据查理定律得 p1 T1 p2 T2， ，p1p0，T1300 K，p24p0， 解得解得 T21 200 K，则则 t2927 。 (2)由热力学第一定律由热力学第一定律UQW， 得得U20 kJ15 kJ35 kJ，故内能减少了故内能减少了 35 kJ。 答案答案 (1)927 (2)减少减少，减少了减少了 35 kJ