《2025年金版新学案高中物理选择性必修第三册人教版》

例1 一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了 8×10⁴ J 的功，气体的内能减少了 1.2×10⁵ J，则下列各式中正确的是 (B)

A.W = 8×10⁴ J，ΔU = -1.2×10⁵ J，Q = 4×10⁴ J
B.W = 8×10⁴ J，ΔU = -1.2×10⁵ J，Q = -2×10⁵ J
C.W = -8×10⁴ J，ΔU = 1.2×10⁵ J，Q = 2×10⁵ J
D.W = -8×10⁴ J，ΔU = 1.2×10⁵ J，Q = -4×10⁴ J

答案： 例1 B 外界对气体做功，$W$取正值，气体内能减少，$\Delta U$取负值，由热力学第一定律$\Delta U = Q + W$，可得$Q = -2 × 10^5 J$，故B正确。

针对练1.(2025·河南开封高二月考)健身球是一种有趣的体育健身器材。如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球内的气体视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是 (A)


A.健身球内的气体向外界释放热量
B.健身球内的气体对外界做正功
C.健身球内的气体内能变大
D.健身球内的气体单位时间、单位面积撞击球壁的分子数不变

答案： 针对练1.A 健身者正在挤压健身球，即外界对气体做正功，故B错误；健身球内的气体视为理想气体，则内能由温度决定，而温度不变，则健身球内的气体内能不变，故C错误；因外界对气体做正功，$W＞0$，气体内能不变，$\Delta U = 0$，根据热力学第一定律$\Delta U = Q + W$，可得$Q＜0$，即气体向外界释放热量，故A正确；气体的温度不变，即所有分子的平均速率不变，而体积变小，则单位体积的分子数变多，可知压强变大，则健身球内的气体单位时间、单位面积撞击球壁的分子数变多，故D错误。故选A。

针对练2.如图所示，封闭的汽缸内部封有一定质量的理想气体。外力推动活塞 P 压缩气体，对缸内气体做功为 800 J，同时气体向外界放热为 200 J，则缸内气体的 (A)


A.温度升高，内能增加 600 J
B.温度升高，内能减少 200 J
C.温度降低，内能增加 600 J
D.温度降低，内能减少 200 J
随手记：

答案： 针对练2.A 由热力学第一定律$\Delta U = Q + W$，可得$\Delta U = (-200 + 800) J = 600 J$，一定质量的理想气体的内能只与温度有关，$\Delta U = 600 J＞0$，故温度升高，A正确。