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新人教版2022届一轮复习高频错题集中练：热力学第一定律
一．选择题（共10小题）
1．如图，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，因虹吸现象，活塞上方的液体逐渐流出，大气压强与外界的温度保持不变．对封闭理想气体说法正确的是　　
A．在单位时间内，气体分子对活塞的冲量逐渐减小
B．在单位时间内，气体分子对活塞撞击的次数增多
C．气体分子间的斥力增大，且分子的平均动能不变
D．气体向外界放热
2．关于热力学定律，下列说法正确的是　　
A．气体吸收热量后，内能一定增大
B．热量可能从低温物体传递到高温物体
C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是
3．一定质量的理想气体，在温度升高的过程中　　
A．气体的内能一定不变
B．外界一定对气体做功
C．气体一定从外界吸收热量
D．气体分子的平均动能一定增大
4．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是　　
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B．一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能不变
C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
5．一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则　　
A．气体的内能增大 B．外界一定对气体做正功
C．气体的压强可能不变 D．气体压强与体积的乘积变小
6．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时（假设袋内气体与外界无热交换），则袋内气体　　
A．体积减小，压强增大 B．体积减小，压强减小
C．对外界做负功，内能减小 D．对外界做正功，内能增大
7．装有一定质量理想气体的薄铝筒开口向下浸在恒温水槽中，如图所示，现推动铝筒使其缓慢下降，铝筒内气体无泄漏，则铝筒在下降过程中，筒内气体　　
A．压强减小 B．内能减小
C．向外界放热 D．分子平均动能变大
8．下列说法正确的是　　
A．液体温度越高，布朗运动越明显，液体分子热运动的平均动能越大
B．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
C．气体膨胀对外做功，其内能一定减小
D．气体吸热且温度升高，分子的平均动能有可能不变
9．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是　　
A．外界对物体做功，物体内能必定改变
B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
10．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是　　
A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的
B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾
C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别
D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律
二．填空题（共5小题）
11．如图是某种喷雾器示意图，贮液筒内的空气可视为理想气体，充气和喷液过程筒内的空气温度可视为不变。先在贮液筒内装入一些药液后将密封盖盖好，多次按压活塞充气，充气过程中，贮液筒内的气体压强 　　（选填“增大”“不变”“减小” ，然后打开喷嘴开关，活塞位置不再改变，药液可以持续地喷出，喷液过程中，贮液筒内的气体吸收的热量 　　（选填“大于”“等于”“小于” 气体对外所做的功。
12．热机的发展和应用推动了社会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，还要消耗大量的不可再生能源，汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的　　冲程，此过程是将内能转化为　　能。
13．一定质量的气体，在保持压强恒等于的状况下，体积从膨胀到，这一过程中气体共从外界吸热，则该过程气体对外界做了 　　的功，气体的内能变化了 　　。
14．如图所示，、是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，、两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则球吸收的热量　　球吸收的热量。（填“大于”或“小于”或“等于”
15．在装有食品的包装袋（导热良好）中充入氮气，可以起到保质作用。某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试。测试时，对包装袋缓慢地施加压力。将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力　　（选填“增大”，“减小”或“不变” ，包装袋内氮气的内能　　（选填“增大”、“减小”或“不变” ，包装袋内氮气　　（选填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热” 。
三．解答题（共5小题）
16．一定质量的理想气体从状态经过等温膨胀到状态，然后经过绝热压缩过程到状态，最后经过等压降温过程回到状态．则状态的体积　 　（选填“大于“、“等于”或“小于“状态的体积；到过程中气体吸收的热量　 　（选填“大于“、“等于“或“小于“到过程中放出的热量．
17．物理物理
某压力锅的结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．
（1）若此时锅内气体的体积为，摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，写出锅内气体分子数的估算表达式．
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功，并向外界释放了的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）已知大气压强随海拔高度的变化满足，其中常数．结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同．
18．如图所示，一隔板将绝热容器分成容积相等的两部分，左半部分充有理想气体，右半部分是真空．现抽去隔板，左室气体向右室扩散，最终达到平衡．这个过程叫做绝热自由膨胀．膨胀后，气体的压强　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变” ，温度　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变” ．
19．如图所示，倒悬的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体．轻质活塞可无摩擦上下移动，活塞的横截面积为，活塞的下面吊着一个重量为的物体，大气压强恒为．起初环境的热力学温度为时，活塞到气缸底面的距离为．当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了，气缸中的气体吸收的热量为．求：
①气缸内部气体内能的增量；
②最终的环境温度．
20．某压力锅结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热．
（1）在压力阀被顶起前，停止加热．若此时锅内气体的体积为、摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，计算锅内气体的分子数；
（2）在压力阀被顶起后，停止加热．假设放气过程中气体对外界做功为，并向外界释放了的热量．求该过程锅内原有气体内能的变化量．
新人教版2022届一轮复习高频错题集中练：热力学第一定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．如图，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，因虹吸现象，活塞上方的液体逐渐流出，大气压强与外界的温度保持不变．对封闭理想气体说法正确的是　　
A．在单位时间内，气体分子对活塞的冲量逐渐减小
B．在单位时间内，气体分子对活塞撞击的次数增多
C．气体分子间的斥力增大，且分子的平均动能不变
D．气体向外界放热
【分析】根据题意可知，被封闭气体作等温变化，液体流出后，压强逐渐减小，根据理想气体状态方程可以判断气体体积的变化，根据体积变化判断做功情况，然后根据热力学第一定律，进一步判断吸放热情况。
【解答】解：、活塞上方液体流出，气体压强减小，气体体积增大，分子平均动能不变，因此单位时间气体分子对活塞的冲量减小，故正确；
、温度不变，压强减小，根据可知，气体体积增大，温度不变，因此单位时间气体分子对活塞撞击的次数减小，故错误；
、由于气缸导热，环境温度不变，因此被封闭气体温度不变，分子平均动能不变，但气体体积增大，气体分子间的距离增大，气体分子间斥力减小，故错误；
、温度不变，内能不变△，体积增大，对外做功，根据△，可知即气体从外界吸收的热量，故错误；
故选：。
2．关于热力学定律，下列说法正确的是　　
A．气体吸收热量后，内能一定增大
B．热量可能从低温物体传递到高温物体
C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是
【分析】根据热力学第一定律分析选项；根据热力学第二定律分析选项。
【解答】解：、若气体吸收热量，同时对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能不一定增加，故错误；
、热量可能从低温物体传递到高温物体，但要引起其它变化，例如电冰箱工作时就是将热量从低温物体传递到高温物体，故正确；
、空调机既能制热又能制冷，需要消耗电能，即引起了其它变化，说明热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，故错误；
、根据热力学第二定律可知，热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其它变化，效率不可能是，故错误。
故选：。
3．一定质量的理想气体，在温度升高的过程中　　
A．气体的内能一定不变
B．外界一定对气体做功
C．气体一定从外界吸收热量
D．气体分子的平均动能一定增大
【分析】理想气体分子势能忽略不计，内能只与分子动能有关；分子的平均动能只与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大；根据热力学第一定律△判断。
【解答】解：、温度是分子的平均动能的标志，一定质量的理想气体（不计分子势能），在温度升高的过程中，分子的平均动能增大，所以气体的内能一定增大，故错误，正确；
、根据热力学第一定律△得内能增大，有可能只是吸收热量，也可能只是外界对气体做功，故错误；
故选：。
4．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是　　
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B．一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能不变
C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
【分析】、由气体分子之间相互作用力解释；、由内能定义解释；、由气体状态方程和热力学第一定律解答；、由气体压强的决定因素解答。
【解答】答：．气体分子之间的距离很大，分子力几乎为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子杂乱无章运动的结果，故错误；
．一定量的水变成的水蒸汽时，吸收热量，内能增加，因温度不变，所以分子平均动能不变，因此分子势能增加，故错误；
．根据气体状态方程（恒量）可知对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，所以温度一定升高，一定量的气体内能由温度决定，因此内能一定增加，即△，体积增大，气体对外做功，则，由热力学第一定律△知，即一定从外界吸热，故正确；
．一定量的气体的压强由温度和体积共同决定，气体温度升高，则气体分子平均速率增大，若体积增大，则单位体积内分子数减少，所以压强可能增大、可能减小，也可能不变，故错误。
故选：。
5．一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则　　
A．气体的内能增大 B．外界一定对气体做正功
C．气体的压强可能不变 D．气体压强与体积的乘积变小
【分析】理想气体，分子势能为0，内能就等于分子动能，只与温度有关；由理想气体状态方程分析知，气体体积减小，温度不变，内能不变。
【解答】解：、理想气体的内能只与温度有关，在理想气体中，分子势能为0，内能就等于分子动能，由于温度不变，故气体的内能不变，故错误；
、由理想气体状态方程：知，在温度不变，体积减小，则压强一定增大，即压缩气体，故外界对气体做正功，故正确，错误；
、气体压强与体积的乘积，温度不变，为常数，不变，故错误；
故选：。
6．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时（假设袋内气体与外界无热交换），则袋内气体　　
A．体积减小，压强增大 B．体积减小，压强减小
C．对外界做负功，内能减小 D．对外界做正功，内能增大
【分析】充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化．
【解答】解：充气袋四周被挤压时，体积减小，外界对气体做功，袋内气体与外界无热交换，根据热力学第一定律得知气体的内能增大；
气体的内能增大，温度升高，根据气体方程气体的压强必定增大，气体的体积减小，气体对外界做负功，故正确，错误；
故选：。
7．装有一定质量理想气体的薄铝筒开口向下浸在恒温水槽中，如图所示，现推动铝筒使其缓慢下降，铝筒内气体无泄漏，则铝筒在下降过程中，筒内气体　　
A．压强减小 B．内能减小
C．向外界放热 D．分子平均动能变大
【分析】理解公式△的含义，气体内能的变化量等于气体吸收的热量与外界对气体做的功之和；理解温度是分子平均动能的标志。
【解答】解：，推动铝筒使其缓慢下降，液体内部压强变大，则筒内气体压强也增大。故错误。
，由于气体的温度不变，所以筒内气体的内能也不变，故错误。
，根据△，因为温度不变，所以△，气体的体积变小，外界对气体做功，则，所以，即气体向外界放热，故正确。
，温度是分子平均动能的宏观标志，温度不变，所以分子平均动能不变，故错误。
故选：。
8．下列说法正确的是　　
A．液体温度越高，布朗运动越明显，液体分子热运动的平均动能越大
B．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
C．气体膨胀对外做功，其内能一定减小
D．气体吸热且温度升高，分子的平均动能有可能不变
【分析】液体的温度越高，布朗运动越明显；液体的温度越高，其分子热运动越剧烈；根据热力学第一定律：△，只知道气体对外界做功或只知道气体从外界吸热，都不能确定内能的变化。
【解答】解：、根据布朗运动的特点可知，液体的温度越高，布朗运动越明显；温度是分子的平均动能的标志，液体的温度越高，其分子热运动越剧烈，故正确；
、根据内能的定义可知，内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和，故错误；
、根据热力学第一定律：△，气体膨胀时对外界做功，但不明确，其内能不一定减小，故错误；
、温度是分子的平均动能的标志，气体的温度升高，则分子的平均动能一定增大，故错误。
故选：。
9．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是　　
A．外界对物体做功，物体内能必定改变
B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的。根据热力学第一定律分析求解。
【解答】解：、做功和热传递均可以改变内能，外界对物体做功，物体向外界放热，物体内能不一定改变，故错误。
、物体对外做功的同时如果从外界吸收热量或者同时又别的物体还对它做功，那么物体的内能就不一定改变；向物体传递热量的时候，如果物体同时放热或者有别的物体对它做功，那么物体的内能也不一定改变，故正确，错误。
、不发生热传递的话，也可以是对外界做功或者外界对物体做功，照样可以改变物体的内能，故错误。
故选：。
10．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是　　
A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的
B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾
C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别
D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律
【分析】解答本题的关键是充分理解热力学第二定律和热力学第一定律，知道一切与热现象有关的宏观自然过程都有方向性。
【解答】解：、热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现，热力学第二定律则指出了能量转化的方向性，二者并不矛盾，故错误，正确。
、两条定律具有本质的区别，故错误。
、能量守恒定律在热学范围内就是热力学第一定律，故错误。
故选：。
二．填空题（共5小题）
11．如图是某种喷雾器示意图，贮液筒内的空气可视为理想气体，充气和喷液过程筒内的空气温度可视为不变。先在贮液筒内装入一些药液后将密封盖盖好，多次按压活塞充气，充气过程中，贮液筒内的气体压强 　增大　（选填“增大”“不变”“减小” ，然后打开喷嘴开关，活塞位置不再改变，药液可以持续地喷出，喷液过程中，贮液筒内的气体吸收的热量 　　（选填“大于”“等于”“小于” 气体对外所做的功。
【分析】根据气体压强的微观意义判断；根据热力学第一定律判断贮液筒内的气体吸收热量与对外做功的关系。
【解答】解：在充气过程中，贮液筒内的气体的量增加，则单位体积内气体的分子数增大，气体的温度不变，根据气体压强的微观意义可知气体的压强一定增大；
喷液过程筒内的空气温度可视为不变，则分子的平均动能不变，气体的内能也不变；药液就可以持续地喷出，气体体积增大，对外做功，由于气体的内能没有变化，根据热力学第一定律可知贮液筒内的气体吸收热量全部用来对外做功。
故答案为：增大，等于。
12．热机的发展和应用推动了社会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，还要消耗大量的不可再生能源，汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的　做功　冲程，此过程是将内能转化为　　能。
【分析】解决此题要知道当汽油机的电火花打火时是做功冲程，这是汽油机做功冲程的特点；
内燃机在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能；
【解答】解：由图可知，电火花正在打火，这是汽油机做功冲程的标志，在此冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；
故答案为：做功，机械。
13．一定质量的气体，在保持压强恒等于的状况下，体积从膨胀到，这一过程中气体共从外界吸热，则该过程气体对外界做了 　　的功，气体的内能变化了 　　。
【分析】根据公式△求出做功；根据热力学第一定律求出气体的内能变化。
【解答】解：因为气体体积从膨胀到
可得该过程气体对外界做功：；
根据热力学第一定律可得：△
因为气体从外界吸热：
可得内能的变化量：△。
故答案为：；。
14．如图所示，、是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，、两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则球吸收的热量　小于　球吸收的热量。（填“大于”或“小于”或“等于”
【分析】根据热力学第一定律，内能变化量相同，球膨胀时对外做功多，所吸热较多。
【解答】解：两球初、末态温度分别相同，初、末态体积也相同，所以内能增量相同，但水银中的球压强比球在水中的压强大，球膨胀时对外做功多，根据热力学第一定律，球吸热较多。
故答案为：小于。
15．在装有食品的包装袋（导热良好）中充入氮气，可以起到保质作用。某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试。测试时，对包装袋缓慢地施加压力。将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力　增大　（选填“增大”，“减小”或“不变” ，包装袋内氮气的内能　　（选填“增大”、“减小”或“不变” ，包装袋内氮气　　（选填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热” 。
【分析】包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力，即内部气体的压强，缓慢加压，故温度不变，理想气体的内能只与温度有关；根据热力学第一定律分析。
【解答】解：根据气体压强的微观意义可知，因为加压，故内部气体的压强增大，故包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力将增大；
因为是缓慢地施加压力，故认为温度不变，理想气体的内能只与温度有关，故包装袋内氮气的内能不变；
对气体加压的过程中气体的温度不变，则体积减小，该过程中外力对气体做功而内能不变，由热力学第一定律可知，包装袋内氮气放热。
故答案为：增大，不变，放热
三．解答题（共5小题）
16．一定质量的理想气体从状态经过等温膨胀到状态，然后经过绝热压缩过程到状态，最后经过等压降温过程回到状态．则状态的体积　小于　（选填“大于“、“等于”或“小于“状态的体积；到过程中气体吸收的热量　 　（选填“大于“、“等于“或“小于“到过程中放出的热量．
【分析】到过程是等压降温过程，根据盖吕萨克定律分析状态和的体积关系；作出图象，对于整个过程，分析气体的做功，根据热力学第一定律分析到过程中气体吸收的热量与到过程中放出的热量关系．
【解答】解：据题到过程是等压降温过程，根据盖吕萨克定律则知：状态的体积小于状态的体积．
作出图象，图线下方与轴所围的面积表示气体做的功，则知过程中气体对外做的功小于过程外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，从整个过程中，气体放出热量，由于是绝热过程，所以到过程中气体吸收的热量小于到过程中放出的热量．
故答案为：小于，小于．
17．物理物理
某压力锅的结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．
（1）若此时锅内气体的体积为，摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，写出锅内气体分子数的估算表达式．
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功，并向外界释放了的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）已知大气压强随海拔高度的变化满足，其中常数．结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同．
【分析】根据气体的体积为，摩尔体积为求出摩尔数，在运用阿伏加德罗常数求出分子数．
根据热力学第一定律求出内能变化量．
根据作用力的关系得出压强的关系，结合查理定律得出当压力阀被顶起时锅内气体的温度的变化．
【解答】解：（1）设锅内气体分子数为，气体的摩尔数为
（2）锅内气体对压力阀及外界做功，并向外界释放了的热量，
根据热力学第一定律得：△
锅内气体内能减少，减少了．
（3）由（其中知，随着海拔高度的增加，大气压强减小．
由知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小．
根据查理定律得：
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．
答：（1）锅内气体分子数为．
（2）锅内气体内能减少，减少了．
（3）可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．
18．如图所示，一隔板将绝热容器分成容积相等的两部分，左半部分充有理想气体，右半部分是真空．现抽去隔板，左室气体向右室扩散，最终达到平衡．这个过程叫做绝热自由膨胀．膨胀后，气体的压强　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变” ，温度　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变” ．
【分析】右侧为真空，气体自由膨胀做功“没有对象”，当然不做功．
根据热力学第一定律△判断气体内能的变化．
理想气体，内能由温度决定，内能不变，温度也就不变的．
对于气体来说，等温度变化，体积增大，压强就减小了．
【解答】解：绝热容器右半部分是真空，把隔板抽走让气体自由膨胀过程中，气体不会受到阻力作用，膨胀过程不做功，即，由于气缸绝热，气体与外界不能进行热传递，，由热力学第一定律：△可知，△，气体内能不变，由于理想气体内能由温度决定，气体内能不变，则温度保持不变；
气体向右扩散过程中，体积变大，气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体压强变小；
故答案为：变小；不变．
19．如图所示，倒悬的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体．轻质活塞可无摩擦上下移动，活塞的横截面积为，活塞的下面吊着一个重量为的物体，大气压强恒为．起初环境的热力学温度为时，活塞到气缸底面的距离为．当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了，气缸中的气体吸收的热量为．求：
①气缸内部气体内能的增量；
②最终的环境温度．
【分析】①根据热力学第一定律公式△列式求解；
②气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律列式求解即可．
【解答】解：①气体的压强为：
气体等压膨胀，外界对气体做功为：；
气体吸收热量为；
根据热力学第一定律，气体内能的增量为：；
②气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律，有：
解得：
答：①气缸内部气体内能的增量为；
②最终的环境温度为．
20．某压力锅结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热．
（1）在压力阀被顶起前，停止加热．若此时锅内气体的体积为、摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，计算锅内气体的分子数；
（2）在压力阀被顶起后，停止加热．假设放气过程中气体对外界做功为，并向外界释放了的热量．求该过程锅内原有气体内能的变化量．
【分析】（1）分子数等于物质的量与阿伏加德罗常数的积，物质的量等于总体积除以摩尔体积；
（2）由热力学第一定律△得△．
【解答】解：（1）物质的量等于总体积除以摩尔体积，分子数等于物质的量与阿伏加德罗常数的积，设分子数为，故有：
（2）由热力学第一定律△得：
△
答：（1）锅内气体的分子数；
（2）锅内原有气体内能的变化量．
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