《热力学第一定律 能量守恒定律》教学设计 1 教学目标

1.1 知识和技能

（1）理解热力学第一定律。

（2）能运 用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。

（3）理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。

（4）通过能量守恒定律的学习，认识自然规律的多样性和统一性。

（5）知道第一类永动机是不能实现的。

1.2 过程和方法

促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生的科学探究能力。

1.3 情感、态度和价值观

（1）学习众多科学家孜孜以求探索自然规律的精神。

（2）注重激发学生学习物理的情趣和社会责任感、使命感的教育。

（3）体会能量守恒定律对于人类的指导意义。

2 教学重点和难点

2.1 重点

热力学第一定律的理解和应用

2.2 难点

能量守恒定律的理解

3 设计思路与教学流程

3.1 设计思路

课程标准对本节内容的要求是“能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其公式表达，会用能量守恒的观点分析物理现象”。本节知识是在学习了功和内能、热和内能之后的一节内容，首先在复习改变内能两种方式的基础上，给出了热力学第一定律的表达式△U＝W＋Q，理解各个字母的含义以及各个量取正、负的意义，对气体来说，要使学生知道：压缩气体时外界对气体做功，气体膨胀时气体对外界做功。

对于能量守恒定律，教学中应该使学生掌握这个规律，理解这个定律的重要意义，特别是要让学生感知人类对能量守恒定律的认识经历了一个由浅入深、由含糊到清晰的过程，它是在众多科学家从不同领域研究、总结发现的重要规律，其中，迈尔、焦耳和亥姆霍兹做出了突出的贡献。

永动机不可能制成，是导致能量守恒定律发现的一条重要线索，为使学生理解这一点，教材介绍永动机不可能制成时，举出一个实例来让学生分析，这个永动机方案是13世纪时法国人亨内考提出的，是早期的一个著名方案，教学时通过分析以帮助学生理解永动机不可能制成对能量守恒定律的建立所起的重要作用。

3.2

复习提问 引入新课

设问归纳 提炼规律

深入理解 实践应用

漫步科学 感知历程

回顾总结 作业巩固

图1 教学流程（如图1）

4 教学实录

4.1 引入新课

设问：改变物 体内能的方式有那些？它们对改变物体的内能效果怎样？ 分析：做功和热传递，改变内能的效果是等效的，

设问：这两种方式的实质一样吗？如果不一样分别是什么呢？ 分析：这两种方式改变内能的实质不一样。

做功的过程是其他形式的能 和内能之间的转化

例如：一质量为1kg物体从10m高处往下落，到地面的速度为10m/s,物体的机械能减少了多少？减少的机械能 到那里去了？

热传递是内能在物体之间的转移过程。能量的 形式没有发生变化。只是热量从一物体转移到另一物体。

这节课我们具体来研究功、热量和内能之间的关系。

4.2 热力学第一定律

设问：一物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：如果外界对它做了W的功，则它的内能如何改变？改变了多少？如果它对外界做了W的功，则它的内能又如何改变呢？改变的又是多少？

分析：外界对它做功，则内能增加，做了多少功，内能增加多少；它对外界做功，内能减少，对外做多少功，内能就减少多少。W=△U(外界对物体做 功，W为正；物体对外界做功，W为负；内能增加，△U为正，内能减少，△U为负)

设问：一物体，外界没有对它做功，它也没有对外界做功，那么：如果它吸收热量Q,则内能如何变化，变化多少？如果它放出热量Q，则内能如何变化，变化多少？

分析：物体吸收热量，则内能增 加，吸收了多少，内能增加多少；物体放出热量，则内能减少，放出了多少，则内能减 少多少。Q=△U( 物体吸

收热量，Q为正；物体放出热量，Q为负；内能增加，△U为正，内能减少，△U为负)

探讨：如果物 体内能在改变的过程中，既有热 传递又有做功，内能怎样改变。

例如：外界对物体做了10J的功，同时物体吸热4J，物体内能如何变化？ 又如：外界对物体做了10J的功，同时物体放热4J，物体内能如何变化？ 再如：物体对外界做了10J的功，同时物体吸热4J，物体内能如何变化？ 小结：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。这就是热力学第一定律 。

数学表达式：△U＝Q + W

思考：说明W、Q、和△U的正值、负值各代表什么意义？

分析：W为正值，表示外界对物体做功；W为负值表示物体对外做功 Q为正值，表示物体吸收热量；Q为负值表示物体放出热量 △U为正值，表示内能增加；△U为负值表示内能减少 思考：怎样通俗理解W、Q、和△U的正、负值意义？

小结：得到为正、失去为负

应用：①一定量的气体从外界吸收了2.6×10J的热量，内能增加了

4.2×10J。

问：是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？ 问：如果内能增加了1.6×105J，这一过程做功情况又怎样？

②一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回一开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有

（ ）

A．Q1—Q2=W2—W1 B．Q1=Q2 C．W1=W2 D．Q1> Q2

总结：热力学第一定律说明了做功和热传递是内能转化或转移的量度。没有做功和热传递过程，就不可能实现内能的转化或转移。而且还揭示了能量在转化或转移过程中守恒。例如：在摩擦生热的现象中，物体克服摩擦力做了多少功，就有多少机械能转化成等量的内能。一个物体从外界吸收多少热量，就有多少内能从外界转移给物体。在这转化或转移中能量守恒。

4.3 能量守恒定律

4.3.1 各种形式的能量之间可以转化

举例：物体的每一种运动形式都有一种对应的能

机械运动――机械能 热运动――内能 55

电荷运动――电能 化学运动――化学能

生物运动――生物能 原子核内部的运动――原子能

分析：各种形式的能可以相互转化

机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动）；机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能）；其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能）。

4.3.2能量守恒定律

结论：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一 种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

4.3.3能量守恒定律的探索过程

探索：研究能量守恒定律的先驱

------俄国化学家 盖斯（课件 照片）

第一个提出守恒思想的人

------德 国 医 生 J.R.迈尔（课件 照片）

奠定了牢固实验基础的人

------英国物理学家 焦耳（课件 照片）

理论上作了重要概况的人

------德国科学家 H.亥姆霍兹（课件 照片）

意义：一个普遍适用的定律（比机械能守恒定律应用更广）

将各种现象联系在一起（力学、热学、电学、光学、化学、生物学...） 指导着人们的生产、科研（预言中微子的存在）

19世纪自然科学三大发现之一（恩格斯称其为“伟大的运动基本规律”）

4.3.4热力学第一定律的实质

热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发生转化时的能量守恒定律

4.4 永动机不可能制成

解释：什么是第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断对外做功的机器。

设问：第一类永动机为什么失败？

分析：根据能量守恒定律可知，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地制造能量，因此第一类永动机违背了能量守恒定律。是不可能制成的。

人类利用自然必须遵循自然规律，而不是去研制永远无法实现的永动机。 设问：历史上最早的永动机之一------奥恩库尔（法国人）提出 它为什么不能制造成功？

分析：虽然右边每个球产生的力矩大，但球的个数少，左边每个球产生的力矩小，但球的个数多，于是轮子不会持续转动下去而对外做功，最终肯定要停下来。

史实：1775年法国科学院宣布“不再审查有关永动机的一切设计” 评价：建议纪念碑“纪念为实现永动机的奋斗而失败的人们”

4.5 课后巩固练习

题1：一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，未从木块中穿出．对于这一过程，下列说法中正确的

是 （ ）

A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能

B．子弹减少的动量等于木块增加的动量

C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增 加的内能之和

D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块的内能增量之和

题2：如图所示的容器，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水上面是大气、大气压恒定，A、B间带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时A的水面比B高，开启K，A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中 （ ）

A.大气压力对水作功，水的内能增加 B.水克服大气压力作功，水的内能减少 C.大气压力对水不作功，水的内能不变 D.大气压力对水不作功，水的内能增加

理想气体

题3：如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于理想气体容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程（ ）

A． EP全部转换为气体的内能

B. EP一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍

为弹簧的弹性势能

C． EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能

D． EP一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换

为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能

教学反思

本节课按照“复习提问、引入新课——设问归纳、提炼规律——深入理解、实践应用——漫步科学感知历程——漫步科学、感知历程——回顾总结、作业巩固”的模式开展，具体做法是：通过设问复习导入新课，用控制变量的分析方法得到热力学第一定律，再通过题目练习加深理解，然后通过历史的回顾感知能量守恒定律的产生过程，最后通过课外练习探究所学知识的应用。本节课注重体现三维教学目标，知识与技能方面着重体现物理学科的思维特征，学生对概念，规律及应用的要求能较好完成，在学习探究的过程中重视方法和渗透，避免直接告知学生，延缓了知识的形成，还潜移默化地渗透情感态度与价值观的教育，也有利于学生树立严谨的科学探究观点。

本节课在理顺思维逻辑关系方面作了合理的设计：以学生已有知识为基础引入新课，在教学的方法上始终以问题为中心采用合作学习的方式，并且让学生提前在网上准备相关资料，充分调动学生的积极性参与到交流学习中，学生的主体地位能得到很好的体现，设计也注重学生情感素

养和科学素养的培养，将自主、探究、合作等融入教学过程，同时也强调对学生学习方法的指导，能做到“知识序、教学序、认知序”的三序合一。学生也在互动学习中拾级而上，收获知识，感受成功。

第二篇：10[1].3热力学第一定律_能量守恒定律学案

第3节  热力学第一定律

目标导航

1．知道热力学第一定律的内容及其表达式

2．理解能量守恒定律的内容

3．了解第一类永动机不可能制成的原因

诱思导学

1.热力学第一定律

（1）.一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。这个关系叫做热力学第一定律。

其数学表达式为：ΔU=W+Q

（2）.与热力学第一定律相匹配的符号法则

（3）热力学第一定律说明了做功和热传递是系统内能改变的量度，没有做功和热传递就不可能实现能量的转化或转移，同时也进一步揭示了能量守恒定律。

（4）应用热力学第一定律解题的一般步骤：

①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负；

②根据方程ΔU=W+Q求出未知量；

③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。

2.能量守恒定律

⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。

⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。

⑶.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。

(4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。

(5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。

(6). 能量守恒定律的重要意义

第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。

3.第一类永动机不可能制成

任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的。

典例探究

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

A.W=8×10⁴J，ΔU =1.2×10⁵J ，Q=4×10⁴J

B.W=8×10⁴J，ΔU =－1.2×10⁵J ，Q=－2×10⁵J

C.W=－8×10⁴J，ΔU =1.2×10⁵J ，Q=2×10⁴J

D.W=－8×10⁴J，ΔU =－1.2×10⁵J ，Q=－4×10⁴J

解析：本题主要考查热力学第一定律的应用。因为外界对气体做功，W取正值，即W=8×10⁴J；内能减少，ΔU取负值，即ΔU=－1.2×10⁵J；根据ΔU=W+Q，可知Q=ΔU－W=－1.2×10⁵－8×10⁴=－2×10⁵J，即B选项正确。

答案：B

友情提示：注意热力学第一定律关系式中各物理量的符号法则。

例2.一定质量的气体，在压缩过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？

解析：由题意可知，W=300J，ΔU=－300J，根据热力学第一定律可得

Q=ΔU－W=－300J－300J=－600J

Q为负值表示气体放热，因此气体放出600J的热量。

友情提示：注意热力学第一定律关系式中各物理量的符号法则及其物理意义。

例3. 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：

（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？

（2）分子势能是增加还是减少？

（3）分子的平均动能是增加还是减少？

解析：（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。所以，气体内能减少了1.8×10⁵J。

（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。

（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。

友情提示：本题以热力学第一定律关系式为起点，结合分子动理论中内能的定义，分析得出：①气体对外做功，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。

课后问题与练习点击

1.解析：由热力学第一定律ΔU=W+Q有ΔU=900J-210J=690J

2.解析：

(1)一定质量的封闭气体可以看作是理想气体，由理想气体的状态方程和热力学第一定律可知：两种情况下内能的变化ΔU是相同的，即ΔU=Q₁，但ΔU=Q₂-W，所以Q₂>Q₁。

(2)比热容是指单位质量的某种物质温度每升高1摄氏度所吸收的热量。由于等容过程中，温度升高，系统所吸收的热全部用来增加内能，而等压过程中，所吸收的热除增加内能外，还要多吸收一点热用来对外膨胀做功，所以气体等压下的比热容恒大于等容下的比热容。

3.解：设在阳光直射时地面上每平方米每分钟接受的太阳能量为Q

       由能量守恒定律得：QSt=cmΔt

       则Q=

       代入数值得：Q=4.2×10⁴J

4．解：由能量守恒定律得：mgh=cmΔt

       Δt=    代入g=10m/s²,h=3×20m=60m,c= 4.2×10³J/kg·℃

       Δt=0.14℃

5．解：要使奶牛的内能不变，1h提供的热量

E= cmΔt= 4.2×10³×400×3.5J=5.88×10⁶J

故每天提供的热量E’ =24E=1.4×10⁸J

    6．解：物体吸收的能量一部分转化为物体的内能，使物体的内能增加，同时另一部分因物体膨胀要对外界做功。

基础训练

1．关于物体内能的变化，以下说法正确的是  （   ）

A.物体吸热，内能一定增大

B.物体对外做功，内能可能增大

C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变

D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变

2．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是  （   ）

A.秋千的机械能守恒                 B.秋千的能量正在消失

C.只有动能和重力势能的相互转化     D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒

3．下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有  (    )

A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体

B.水平飞行并射穿木块的子弹

C.在绝热的条件下被压缩的气体

D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动

4．在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是  （   ）

A.外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正

B.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负

C.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正

D.外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负

5．对于在一个大气压下100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是  （   ）

A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热

B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热

C.水的内能减少，对外界不做功，向外界放热

D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热

6．为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化，以下方法可行的是（　　　）

A.以较大的功率对物体做功　　　　B. .以较小的功率对物体做功　

C.该物体以较大的功率对外做功　　D. 该物体以较小的功率对外做功

7．如图所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的P—图线，则在此过程中（　　　）

A.气体的内能改变

B.气体的体积增大

C.气体向外界放热

D.气体对外界做功          

8．从10m高空由静止开始下落的水滴，在下落的过程中，水滴重力势能的40﹪转化为水的内能使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少？[水的比热容c=4.2×10³J/（kg·℃）]

9．一个透热良好的气缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，压缩中对气体做了2000J的功，稳定后使容器中2千克的水温度升高了0.2℃，假设盛水容器绝热。问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？

多维链接

1．有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去。这是不是一种永动机？如果不是，你知道维持表针走动的能量是哪儿来的吗？

提示：不是永动机。能量是通过摆动手臂对表内的转轮做功而储存的。

2．在一间隔热很好的密闭房间里放一台电冰箱，如果把冰箱门打开，开动一段时间后，房内温度是降低还是升高？

提示：升高了。因为电冰箱消耗电能，产生电热，使密闭房间内的空气内能增加，房内温度升高。

3．能的转化和守恒定律的建立

　　能的转化和守恒定律的建立，揭示了机械热、电、化学等各种运动形式之间相互联系并相互转化的统一性，是物理学发展史上继牛顿学将天体运动与地面物体运动的大综合之后的第二次大综合，恩格斯将这一伟大的运动基本定律称为19世纪自然科学的三大发现之一，它不仅是自然科学的基础，而且也给哲学上的不灭运动原理和自然界运动形式的统一性提供了可靠的科学论据。

4．关于太阳能的转化

太阳能辐射到地球表面，产生热量和化学能，能量给地球以温暖，推动地表水的循环和空气的流动。

化学能被植物经过化学作用所利用，产生糖类及其其它有机物，成为生命活动的能源，一个活的生命体可以看作是一个利用太阳能以维持自身生命，并延续下一代的化学系统。太阳能有广泛的应用，其辐射的直接利用基本上有以下四种方式：

(1).太阳能——内能转换

　　这是目前技术最为成熟，成本最为低廉，因而应用最为广泛的形式，其基本原理是将太阳辐射能收集起来，利用温室效应来加热物体而获得内能，如地膜、大棚、温室等，目前使用较多的太阳能收集装置有两种，一种是平板式集热器，如太阳能热水器等，另一种是聚集型集热器，如反射式太阳灶、高温太阳炉等。

(2).太阳能——电能转换

太阳能与电能转换有两种方式，一种是利用太阳辐射能发电，一般是由太阳能集热器将吸收的太阳能转换成蒸汽，再驱动汽轮机发电，但这一过程效率较低并且成本高，没有实用价值；另一种是太阳能与电能的转换，是利用光电效应，将太阳辐射能直接转化成电能。

(3).太阳能——化学能转换

利用太阳辐射能可以转化为化学键中的化学能，进而生成新物质，或利用其分解化学物质生成新物质。例如直接分解水制氢，是一种很有前途的光能与化学能的转化方式。

(4).太阳能——生物质能的转换

主要是通过地球上众多的植物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。生物能又叫绿色能源，是植物体燃烧放出的热能。此外，叶绿素通过光合作用把二氧化碳和水转化成碳水化合物和氧气，这时太阳能转化成储存在植物内有机物的化学能。

5.课本P₆₈“说一说”

提示：设计者认为当轮子被起动后，由于轮子右边的各重锤距轮心更远些，就会带动轮子按箭头方向永不停息地转动下去。其实，轮子右边的各重锤距轮心虽然更远些，但其数目较少，左边的各重锤距轮心虽然近些，但其数目较多，它们的作用是阻碍轮子的运动，又由于摩擦和空气阻力的存在，“永动机”不可能永远运动下去。

1.解析：由热力学第一定律易知B、C正确。

答案：B、C

2.解析：由能的转化和守恒定律及能量守恒定律，显然D正确。

答案：D

3.解析：子弹在射穿木块的过程中，摩擦生热内能增加；在绝热的条件下被压缩的气体，外界对气体做功气体内能增加；运动的两个小球碰撞时损失的机械能转化为内能，故B、C、D正确。

答案：B、C、D

4.解析：外界对物体做功时W为正，反之为负；吸热时Q为正，反之为负；内能增加时ΔU为正，反之为负。故C正确。

答案：C

5.解析：在一个大气压下100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，温度不变但要吸收热量，体积增大，对外做功；由于温度不变，体积增大，所以分子的动能不变，分子势能增加，内能增加。故A正确。

答案：A

6.解析：由热力学第一定律和W＝Pt知，以较大的功率对物体做功就会使物体增加的内能大于物体由于热交换减小的内能，从而使物体的内能能够明显增加；该物体以较大的功率对外做功就会使物体减小的内能大于物体由于热交换增加的内能，从而使物体的内能能够明显减小。

答案：A.C

7.解析：由图象可知该气体发生的等温变化，故气体的内能不变，ΔU＝0；但气体的体积在减小，故外界对气体做功，W＞0；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，Q＞0，气体放热。故C正确。

答案：C

8.解析：由题意得：mghη=cmΔt　代入数值得：Δt＝0.01℃

答案：0.01℃

9.解析：活塞对气体做功W=2000J，气体向水放出热量，其绝对值为：

∣Q∣=cmΔt=4.2×10³×2×0.2J=1680J

由于压缩中气体向外界放热，所以代入热力学第一定律表达式时，Q取负号，内能变化为ΔU=W＋Q=2000J－1680J=320J

即气体内能增加了320 J 。