热力学第一定律能量守恒定律ppt课件

,第十章 热力学定律,第3节 热力学第一定律 能量守恒定律,1,2,1.一个物体，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？,3,一个物体，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. 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.,U=W（绝热过程）,U=Q（单纯热传递）,总结,4,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？,U=W+Q,该式表示的是功、热量跟内能改变之间的定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律.,5,1.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,2.表达式：U=W+Q,一、热力学第一定律,3.符号规定,6,4.几种特殊情况 (1)若过程是绝热的,即Q=0,则W=U,外界对物体做的功等于物体内能的增量; (2)若过程中不做功,即W=0,则Q=U,物体从外界吸收的热量等于物体内能的增量; (3)若过程的始末状态物体的内能不变,即U=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做的功等于物体向外界放出的热量。,温馨提示：判断是否做功的方法 一般情况下外界对物体做功与否,需看物体的体积是否变化。 (1)若物体体积增大,表明物体对外界做功(气体自由膨胀时例外),W0。,7,A,触类旁通：若使例1中的气体返回原来的状态,在此过程中放出了400 J的热量,试分析是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做了多少功?,答案:气体对外界做功200 J。,8,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。,二、能量守恒定律,9,【例2】 A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是( ),A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同 D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同,B,10,1.第一类永动机,概念：,结果：,违背能量守恒定律,不消耗能量的机器,无一例外地归于失败,原因：,2.永动机给我们的启示,人类在利用和改造自然时，必须遵循自然定律,三、永动机不可能制成,11,1.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气体从外界只吸收热量，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,D,2.一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,D,12,3.如图所示的绝热容器，把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡（ ） A气体对外做功，内能减少，温度降低 B气体对外做功，内能不变，温度不变 C气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小 D气体不做功，内能减少，压强减小,C,13,