第33讲　热力学定律与能量守恒（教师版） 2025届高考物理一轮复习考点精讲精练（全国通用）.pdf

第33讲热力学定律与能量守恒

1.知道改变内能的两种方式，理解热力学第一定律.

2.知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律.3.掌握能量守恒定律及其应

用．

考点一热力学第一定律的理解及应用

1．热力学第一定律的理解

不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与

热传递之间的定量关系．

2．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定

符号WQΔU

＋外界对物体做功物体吸收热量内增加

－物体对外界做功物体放出热量内减少

3.几种特殊情况

(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量．

(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．

(3)若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.外界对物体做的功等

于物体放出的热量．

[例题1]（2024•天津模拟）游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC材质，

内置双气囊，使用时向里充气使之膨胀，充气后体积可视为不变且不漏气，气囊内气体可视为

理想气体。当充气浮漂在水中温度降低时，则浮漂气囊内气体（）

A．压强变大B．内能增加

C．向外界放热D．分子数密度减小

【解答】解：当充气浮漂在水中温度降低时，则浮漂气囊内气体内能减小，气体不对外做功，根

据热力学第一定律ΔU＝W+Q，可知气体对外放热，根据查理定律=C可知，压强减小，气体

体积和质量不变，则分子数密度不变，故C正确，ABD错误；

故选：C。

[例题2]（2024•宁河区校级二模）图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内

均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，

气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（）

A．压缩后气泡内气体的压强变大

B．压缩过程气泡内气体对外做正功

C．压缩过程气泡内每个气体分子的速率都增大

D．压缩过程气泡内气体吸收热量

【解答】解：A.由理想气体状态方程=C可知，压缩过程中气泡内气体温度保持不变，体积变

小，则气泡内气体的压强变大，故A正确；

B.压缩过程气泡内气体对外做负功，故B错误；

CD.压缩过程中气泡内气体温度保持不变，则ΔU＝0

体积变小，则W＞0

由热力学第一定律ΔU＝W+Q可知Q＜0

压缩过程气泡内气体放出热量，温度不变，气体分子平均速率不变，并非每个分子的速率都增大，

故CD错误

故选：A。

[例题3]（2024•重庆模拟）如图，玻璃管中封闭一定质量的理想气体倒扣在水银槽中，当温度为

T0时，管内的水银面比槽内水银面高hcm，管中气体的长度也为hcm。当把玻璃管缓慢下压至

管底部与槽内水银面持平，同时改变气体的温度保持管内气体体积不变，已知大气压强为p0

（单位：cmHg），则管内气体（）

A．最终压强为p0•h

B．对外界做功

2ℎ0

C．温度的变化量为

0ℎ

D．对外界放出热量

【解答】解：A.当玻璃管底部与槽内水银面持平，保持管内气体体积不变，则管内的水银面比槽

内水银面低hcm，最终压强为p＝p+p，故A错误；