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秘籍 15 热力学定律、气体实验定律、气体图像、理想
气体状态方程
一、热力学定律
1.热力学第一定律的特殊情况
(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。
(2)若过程中不做功，则W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。
(3)若过程的始、末状态物体的内能不变，则 W＋Q＝0，即物体吸收的热量全部用来对外做
功，或外界对物体做的功等于物体放出的热量。
2.热力学第一、第二定律的比较
热力学第一定律 热力学第二定律
从能量守恒的角度揭示了功、热 自然界中出现的宏观过程是有方向
定律揭示的问题
量和内能改变量三者的定量关系 性的
机械能和内能的 当摩擦力做功时，机械能可以全 内能不可能在不引起其他变化的情
转化 部转化为内能 况下完全变成机械能
热量可以从高温物体自发传向低 说明热量不能自发地从低温物体传
热量的传递
温物体 向高温物体
在热力学中，两者既相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的
两定律的关系
理论基础
二、气体实验定律
两个重要的推论
p
（1）查理定律的推论:Δp= 1 ΔT
T
1
V
（2）盖-吕萨克定律的推论:ΔV= 1 ΔT
T
1三、理想气体的常见图像
1．一定质量的气体不同图像的比较
类别 特点(其中C为常量) 举例
pV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离
pV
原点越远
p p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高
pT p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小
VT V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小
[注意]上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。
四、理想气体状态方程与气体实验定律的关系
温度不变:p V =p V ：玻意耳定律
{ 1 1 2 2
p p
p V p V 体积不变: 1= 2：查理定律
1 1= 2 2
T T
T T 1 2
1 2 V V
压强不变: 1= 2：盖—吕萨克定律
T T
1 2
【题型一】热力学定律
【典例1】（2024·北京丰台·一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态A等压变化到状态
B，下列说法正确的是（ ）A．气体一定吸收热量 B．分子的平均动能减小
C．气体的内能可能减少 D．单位体积内的分子数增加
【答案】A
【详解】B．一定质量的理想气体从状态A等压变化到状态B，根据盖-吕萨克定律得
由于气体的体积增大，所以气体的温度升高，则分子的平均动能应该增大，故B错误；
C．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，由于温度升高，所以气体的内能增加，故C
错误；
D．一定质量的理想气体，分子总数不变，由于体积增大，所以单位体积内的分子数应该减
小，故D错误；
A．根据上述分析可知，外界对气体做的功W＜0，气体内能的增量∆U＞0，根据热力学第一
定律
可知，Q＞0，即气体一定吸收热量，故A正确。
故选A。
【典例2】在下列叙述中，正确的是（ ）
A．随着科技的发展，今后温度可以达到绝对零度
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．让一定质量的气体吸收热量，其内能可能减小
D．分子间的距离r存在某一值r ，此位置分子力为零。若r
