热力学第一定律在理想气体中的应用方法：

 1．功W的正负分析
若体积V增大，则W取“-”；若体积V减小，则形取“+”。
注意，若气体向真空中自由膨胀时，则W=0。
2．△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大，△U取“+”；若温度T减小，△U取“-”；若T不变，贝△U=0。
3．Q的正负分析：
绝热Q=0，吸热Q取“+”，放热Q取“-”。
4．气体状态变化还应结合分析
5．由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示)：一定质量的理想气体，

，等温降压膨胀，内能不变，吸热等于对外做的功。
，等容升温升压，不做功，吸热等于内能增加。
，等压降温压缩，放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示)：一定质量的理想气体，。
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示)：一定质量的理想气体．等温升压压缩，内能不变，外界做功等于放热；等压升温膨胀，吸热等于内能增加量和对外做的功；等容降温降压，内能减小量等于放热。

理想气体:

1.定义:在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定律的气体叫理想气体
2.简化条件:实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大(不超过大气压的几倍)，温度不太低(不低于负几十摄氏度）时，可以近似地视为理想气体
3.微观意义:在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子问的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互作用的引力和斥力
4.内能:
①从微观角度：由于分子力为零，故理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于所有分子的总动能
②从宏观角度：一定质量的理想气体，其内能只与温度有关，与体积无关
4.分子运动规律:
(1)分子运动性质:
①分子可以在空间自由移动而充满它所能到达的空间，故气体的体积就是容器的容积。
②气体分子间频繁地发生碰撞。一个空气分子在1s内与其他分子的碰撞达65亿次之多，分子的频繁碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子杂乱无章的热运动。
③每个时刻气体分子沿各个方向运动的机率均等
(2)分子运动速率分布:
气体分子运动的速率按一定的规律分布，速率太大或速率太小的分子数目都很少。温度升高，分子运动的平均速率增大，且速率大的分子数增多，速率小的分子数减少，仍是“中间多，两头少”的分布规律.

活塞类问题的解法:

 1．一般思路
(1)分析题意，确定对象：热学研究对象(一定质量的气体)；力学研究对象(活塞、缸体或系统)。
(2)分析物理过程，对热学对象依据气体实验定律列方程；对力学对象依据牛顿运动定律列方程。
(3)挖掘隐含条件，列辅助方程。
(4)联立求解，检验结果。
2．常见类型
(1)系统处于力学的平衡状态，综合利用气体实验定律和平衡方程求解。
(2)系统处于力学的非平衡状态，综合利用气体实验定律和牛顿运动定律求解。
(3)容器与封闭气体相互作用满足守恒定律的条件(如动量守恒、能量守恒、质量守恒等)时，可联立相应的守恒方程求解。
(4)多个相互关联的气缸分别密闭几部分气体时，可分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，列出相应的气体状态方程，再列出各部分气体压强之间及体积之问的关系式，联立求解。

变质量气体问题的处理方法:

气体三定律与气体的状态方程都强调“一定质量的某种气体”，即气体状态变化时，气体的质量不能变。用气体三定律与气体状态方程研究变质量气体问题时有多种不同的处理方法。
(1)口袋法：给初状态或者末状态补接一个口袋，把变化的气体用口袋收集起来，从而保证质量不变。
(2)隔离法：对变化部分和不变部分隔离．只对不变部分进行研究，从而实现被研究的气体质量不变。
(3)比较常数法：气体常数与气体质量有关，质量变化，气体常数变化；质量不变，气体常数不变。根据各个状态的已知状态参量计算出各个状态下的气体常数C，然后进行比较。
(4)利用推论法：气体的密度方程不要求质量恒定，可由此得到相应状态的密度，再结合体积等解决问题。也可利用分压定律来研究变质量气体的问题。具体来说，有以下四种典型的情景，可以通过选择适当的对象化变质量为定质量：
①充气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量问题，只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题。
②抽气问题
从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体看成整体来作为研究对象，质量不变，抽气过程中的气体可看成是等温膨胀过程。
③灌气问题
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，将变质量问题转化为定质量问题。
④漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解。如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，可用理想气体状态方程求解。