内能 热力学第一定律.pptVIP

一、系统 1、热力学系统：热学研究的对象称为热力学系统，简称系统。 (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。 定律中各量的正、负号及含义 四个理想气体热学过程 八、能量守恒定律 1.定律内容： 对能量守恒定律的理解 2.当发生能量从一种形式转化为另一种形式时，是通 过________实现的。这种转化意味着物质运动可由一 种形式转化成其他形式。 能量守恒定律发现的意义 永动机不可能制成 历史上有不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器被称为永动机，又叫第一类永动机。 * 功和内能　热和内能 .热力学第一定律 能量守恒定律 封闭系统： 与外界既有能量交换，但无物质交换的系统。 敞开系统： 与外界可以自由进行能量交换和物质交换的系统。 孤立系统： 与外界既无能量交换又无物质交换的系统。 结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高 焦耳 1818年12月24日生于英国曼彻斯特 ，起初研究电学和磁学。 1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。 二、焦耳的实验 系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程。 绝热过程： 焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验 焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功 实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。 焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功 实验结论：只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。 从焦耳的实验中可以得出什么结论？ 1、在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。 2.测出了热功当量（热与机械功之间的当量关系），为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。 在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。 功是能量转化的量度 内能U ：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。我们把这个物理量称为系统的内能。 三、内能 （1）系统的内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定。 （2）内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系统所做的功 △U＝W （3）物体的内能大，并不意味着做功多．在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多． 外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少． K 10-1-2 a b c d 气体A 气体C 四、热传递 1 、两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递。 2、热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射 热传导－－热沿着物体传递的方式。不同物质传到热的能力各不相同。 热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式。 热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线辅射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强。 3.热传递的实质： ②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。即Q放= -ΔU 热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 4．传递的热量与内能改变的关系 ①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸 5、热传递具有方向性。 热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 五、热和内能 1、在外界对系统没有做功的情况下， 内能和热量之间有什么样的关系呢？ △U＝Q 即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量 做功 热传递 对内 对外 吸热 放热 内能增加 内能增加 内能减少 内能减少 （外界对物体做功） （物体对外界做功） （物体从外界吸热） （物体对外界放热） 六、改变物体内能的两种方式 是不同物体或同一物体不同部分内能的转移 内能和其他形式能的转化 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 热力学第一定律 一个物体，如