第3节热力学第一定律能量守恒定律(时间：30分钟总分：50分)基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4～5题为多选题)1．第一类永动机是不可能制成的，这是因为(C)A．不符合机械能守恒定律B．做功产生的热量不符合热功当量C．违背了热力学第一定律D．找不到合适的材料和合理的设计方案解析：第一类永动机违背了热力学第一定律，所以是不可能制成的。故选项C正确。2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将(B)A．降低B．升高C．不变D．无法确定解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加。3．(2020·浙江金华三校高二下学期检测)如图所示，给旱区送水的消防车停于水平地面。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)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：缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，选项B错；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，选项C错；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，选项D错；由ΔU＝W＋Q知ΔU＝0，W<0，故Q>0，气体从外界吸热，选项A正确。4．据××报报道：天津一小男孩睡觉时，将压在臀部下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤。请你运用学过的热学知识判断下列说法正确的是(ABD)A．焐炸是因为打火机内丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸B．焐炸的过程符合热力学第一定律C．××报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理D．爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤解析：丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤。5．(2020·甘肃省民勤县校级期中)下面关于能量转化的说法中，正确的是(BD)A．在炉子上放一壶水，将水加热到50℃是机械能转化为内能的过程B．将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程C．冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程D．节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是化学能转化为内能又转化为机械能的过程解析：在炉子上放一壶水，将水加热到50℃是化学能转化为内能的过程，故A错误；将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程，故B正确；冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为内能的过程，故C错误；节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是化学能转化为内能又转化为机械能的过程，故D正确。二、非选择题6.(2020·驻马店期末)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A经B变到状态C，其体积与热力学温度T关系如图所示。该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0、温度为T0。已知O、A、C三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA，求：(1)若在A→C过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？(2)在状态C，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态C的温度为多少？该气体的分子数为多少？答案：(1)吸热；14J(2)2T0；eq\f(2ρV0,M)NA解析：(1)由热力学第一定律可知，ΔU＝W＋Q，解得Q＝14J，气体吸热14J。(2)气体在状态A、C压强相等，根据盖·吕萨克定律可知，eq\f(V0,T0)＝eq\f(VC,TC)。解得TC＝2T0。在状态C，气体质量为m＝ρ×2V0，则分子数为N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(2ρV0,M)NA。7.喷雾器内有10L水，上部封闭有1atm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)。(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。答案：(1)2.5atm(2)吸热解析：(1)设气体初态压强为p1，体积为V1，充入气体体积为ΔV；末态压强为p2，体积为V2，由理想气体状态方程p1v1＋p1ΔV＝p2V2代入数据得p2＝2.5atm微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。(2)吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3题为多选题)1.(2020·河北省衡水中学高三下学期第二次调研)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca