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5 J，内能增加9 J，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；14 J
(2)2T0；NA
解析：(1)由热力学第一定律可知，ΔU＝W＋Q，解得
Q＝14 J，气体吸热14 J。
(2)气体在状态A、C压强相等，根据盖·吕萨克定律可知，＝。解得TC＝2T0。
在状态C，气体质量为m＝ρ×2V0，则分子数为N＝NA＝NA。
