Question

一定质量的气体从外界吸收了4.2×10⁵J的热量，同时气体对外做了6×10⁵J的功，问：

⑴物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？

⑵分子势能是增加还是减少？

⑶分子的平均动能是增加还是减少？

Answer

（1）气体内能减少了1.8×105J（2）增加（3）减少

【解析】本题考查热力学第一定律，改变内能的两种形式为做功和热传递

（1）气体从外界吸热为：Q=4.2×105J

气体对外做功：W=－6×105J

由热力学第一定律：ΔU=W+Q=（－6×105）+（4.2×105J）=－1.8×105J

ΔU为负，说明气体的内能减少了 （2分）。

所以，气体内能减少了1.8×105J。 （2分）

（2）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了。 （2分）

（3）因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了。（2分）