第02节热力学第一定律 (2)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,热力学第一定律,分子因热运动而具有的能量,同温度下各个分子的分子动能,K,不同,分子动能的平均值仅和温度有关,分子动能,分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量,r,r,0,时,r,P,;,0,时,r,P,;,0,时，,P,最低,P,随物态的变化而变化,分子势能,物体内所有分子的,K,和,P,总和,物体的内能与温度和体积有关，,还和物体所含的分子数有关,。,物体内能,改变内能的两种方式,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）,学习重点：,学习难点,：,1,、,能量守恒定律。,2,、从能量转化的观点理解热力学第一定律，会用,U=W+Q,分析和计算有关问题。,1,、如,何用能量转化和守恒的观点分析物理现象；,2,、热力学第一定律,U=W+Q,中各物理量的意义及正负号的确定。,学习过程：,问,：既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么，功、热量跟内能的改变之间一定有某种联系，我们就来研究这个问题,.,问,：改变物体内能的方式有哪些？,做功和热传递,热力学第一定律,各量的正负号含义,应用,能量守恒定律,用动机不可能制成,总结,一、热力学第一定律,1.,一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：,如果外界做的功为，则它的内能如何变化？变化了多少？,如果物体对外界做的功为，则它的内能如何变化？变化了多少？,2.,一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：,如果物体吸收热量，它的内能如何变化？变化了多少？,如果放出热量，它的内能如何变化？变化了多少？,3.,如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化,U,与热量及做的功之间又有什么关系呢？,1.,一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界对它做多少功，它的内能就增加多少；物体对外界做多少功，它的内能就减少多少,.,返回,2.,如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么物体吸收了多少热量，它的内能就增加多少，物体放出了多少热量，它的内能就减少多少,.,返回,U=W+Q,该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系，在物理学中叫做,热力学第一定律,.,U,物体内能的增加量,W,外界对物体做的功,Q,物体吸收的热量,返回,二、定律中各量的正、负号及含义,物理量,符号,意义,符号,意义,W,+,外界对物体做功,物体对外界做功,Q,+,物体吸收热量,物体放出热量,U,+,内能增加,内能减少,返回,三、应用,例题：一定量的气体从外界吸收了,2.6,10,5,J,的热量，内能增加了,4.2,10,5,J,。,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？,解：根据,U=W+Q,得,W=U,Q=4.2 10,5,J,2.610,5,J=1.610,5,J W,为正值，外界对气体做功，做了,1.610,5,J,的功。,解：同理可得：,W =U,Q =1.6 10,5,J,2.610,5,J=,1.010,5,J W,为负值，说明气体对外界做功（气体体积变大），做了,1.010,5,J,的功。,如果气体吸收的热量仍为,2.6,10,5,J,不变，但是内能只增加了,1.6,10,5,J,，这一过程做功情况怎样？,一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，（）,A,气体内能一定增加,B,气体内能一定减小,C,气体内能一定不变,D,气体内能是增是减不能确定,例题,1,、,D,下列说法正确的是（）,A,外界对气体做功，气体的内能一定增大,B,气体从外界只收热量，气体的内能一定增大,C,气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均,动能越大,D,气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均,动能越大,例题,2,、,D,例题,3,、,下列说法正确的是（）,A,外界对一物体做功，此物体的内能一定增加,B,机械能完全转化成内能是不可能的,C,将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变,D,一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少,D,例：一定量的气体从外界吸收了,2.6105J,的热量，内能增加了,4.2105J,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？,启发学生讨论：,1,引起物体内能变化的物理过程有哪两种？,2,物体内能增加量大于物体从外界吸收的热量是什么原因？,3,怎样找,W,、,Q,、,U,的正负值,引起物体内能变化的物理过程有两种，做功和热传递；物体内能增加量大于物体从外界吸收的热量，是由于还有做功，一定是外界对气体做了功,【,例题,】,一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功,1.7105 J,，气体内能减少,1.3105 J,，则此过程中气体,_(,填“吸收”或“放出”,),的热量是,_J,此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了,5.0105J,的功，同时吸收了,6.0105 J,的热量，则此过程中，气体内能增加了,_J.,【,解析,】,根据热力学第一定律得：,W,1.7105 J,，,U,1.3105 J,，代入,U,W,Q,可得，,Q,3.0105 J,，,Q,为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为,3.0105 J,；同理,W,5105 J,，,Q,6105 J,，,U,W,Q,1.0105 J,，即内能增加了,1.0105 J.,【,答案,】,放出,3.0105,1.0105,同学们，,再见,