热力学第一定律优质课比赛课件.pptVIP

四、做功、热传递、内能变化的判断 如图所示容器，A、B 中各有一个可以自由移动的活塞，活塞下面是水，上面为大气，大气压恒定。 A、B 间用带有阀门的管道相连，整个装置与外界隔热．A 容器的横截面积大于 B 容器的横截面积，开始时 A 的液面高于 B 的液面，开启阀门后，A 中的水逐渐流向 B，直至两边液面相平．在这个过程中问 大气压力对活塞做功不做功？ 水的内能增加还是减少？ 系统是吸热还是放热？ 四、做功、热传递、内能变化的判断 一）做功的判断 首先要明确W是能够改变内能的功！ 通常可以根据系统的体积来判断但是有例外。 通常是体积增加对外做功，体积减少对内做功。 例外的情况有：弯折物体，搅拌液体、电流做功等没有体积的变化却伴有做功，气体向真空膨胀等体积变大却没有做功。 四、做功、热传递、内能变化的判断 二）内能变化的判断 若题目涉及的系统是一定质量的特定理想气体，由于它只有分子动能，故看它的内能就只需要看它的温度。温度升高内能增加，温度降低内能减少。 四、做功、热传递、内能变化的判断 三）热传递的判断 由于做功和热传递都能够改变物体的内能，改变物体的温度，所以对于做功和热传递同时存在的过程不能根据温度来判断吸热还是放热。 这里通常要根据题目给出的环境、所用材料、热传递的情况的描述进行判断。如果还无法判断通常就要用到热力学第一定律或者能量守恒定律了。 四、做功、热传递、内能变化的判断 四）思路 要通过认真审题，找出可以先行判断的项目。 不能单独判断的项目一般要利用热力学第一定律或者能量守恒定律进行判断。 更多的情况是用能量守恒定律更方便。 四、做功、热传递、内能变化的判断 五）顺口溜 做功情况看体积，例外情况要牢记； 热传情况看环材，只看温度犯糊涂； 理气内能看温度，典例情况心中熟； 还有困难别打住，能量守恒能帮助。 思维训练：一定质量的理想气体，经历了下述过程，试分别判断相关过程中的内能变化、做功和热传递的情况： A在大气中等温膨胀 B在真空中等温膨胀 C被等压压缩 * 3热力学第一定律 能量守恒定律 复习提问 1：分子动理论的内容是什么？ 2：什么是内能？改变物体内能的方式是什么？ 3：改变物体内能的方式有何本质的区别？ 本节课来讨论做功和热传递在改变内能的过程中所遵守的规律。 一、热力学第一定律 1、热力学第一定律的研究对象和问题 研究的对象是一个系统，它研究功、热量和内能的变化之间的定量关系。 记住：写成公式为：W + Q = ΔU 理解；公式中W表示做功，Q表示热量，ΔU表示内能的变化。 注意：公式中的功是能够改变内能的功，不是所有的功。 2、热力学第一定律的表达式 3、热力学第一定律的内容 　　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。 注意：它适用于单体系统，对于多体系统不一定适用。 4符号规定 运用此公式时，需要注意各物理量的符号：物体内能增加时， ΔU 为正，物体内能减少时， ΔU 为负；外界对物体做功时，W 为正，物体对外界做功时，W为负；物体吸收热量时，Q为正，物体放出热量时，Q为负． 　例1：下列说法中正确的是：（ ） 　A、物体吸收热量，其内能必增加 B、外界对物体做功，物体内能必增加 C、物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能减少 D、物体温度不变，其内能也一定不变 　评析：在分析问题时，要求考虑比较周全，既要考虑到内能包括分子动能和分子势能，又要考虑到改变内能也有两种方式：做功和热传递 C 例题2：空气压缩机在一次压缩中，空气向外界传递的热量2.0 ×105J，同时空气的内能增加了1.5 ×105J. 这时，在压缩空气的过程中，外界对空气做了多少功？ 解：根据热力学第一定律W + Q = ΔU 知： W= ΔU－Q = +1.5 ×105J -（- 2.0 ×105J） = +3.5 ×105J 所以此过程中外界对空气做了3.5 ×105J的功 。 二、能量守恒定律 1、复习各种能量的相互转化和转移 （1）各种机器的作用是什么？ 各种机器都是能量转化器。 （2）风力发电是什么能转化为什么能？ （3）化学上电解食盐的过程中是什么能转化为什么能？ 2、能量守恒定律： 　记住能量守恒定律内容：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别的形式，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． 4、能量守恒定律的历史意义 。 　　能的转化和守恒定律是分析解决问题的一个极