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1、3热力学第一定律能量守恒定律教学建议从热力学第一定律到普遍的能量守恒定律的教学中,需要特别指出的是:能量守恒定律的确立,说明了不同运动形式在相互转化中有量的共性,从而把各种自然现象用定量的规律联系了起来;另一方面,能量守恒定律的确立,也具有重要的实践意义,它对于制造永动机的不可能实现,给予了科学上的最后判决。内能的概念是热力学第一定律的核心。做功和热传递是改变内能的两条途径,即它们在改变物体的内能上是等效的;功和热量都与能量有相同的单位;这两个量不是表征系统状态的量,而是表征系统由于和外界相互作用,从一个状态变到另一状态的热力学过程的量,在该过程中讨论热量和功才有明确意义。对热力学第一定律要求
2、学生明确,压缩气体时外界对气体做功,气体膨胀时气体对外界做功。对于正、负符号,教学时应结合实例引导学生自主认识、归纳总结。参考资料高空的气温为什么低研究大气现象时常常用到热力学第一定律。通常把温度、压强相同的一部分空气作为研究的对象,叫作气团,直径上千米。由于气团很大,边缘部分和外界的热交换对整个气团没有明显的影响,即公式W+Q=U中的Q=0,所以气团的内能的增减只等于外界对它做功或它对外界做功的多少:U=W。阳光烤暖了大地,地面又使得下层的气团温度升高,密度减小,因而上升。气团膨胀的时候要推挤周围的空气,对外做功,因此内能减小,温度降低。所以越高的地方,空气的温度越低。对于干燥的空气,大约每升高1km,温度降低10。飞机在万米高空飞行的时候,舱外气温往往在-50以下。由于机上有空调设备,舱内总是温暖如春。不过这时空调的作用不是使空气升温,而是降温。高空的大气压比舱内气压低,要使舱内获得新鲜空气必须使用空气压缩机把空气从舱外压进来。在这个过程中,空气压缩机对气体做功,使气体的内能增加,温度上升。如果不用空调,机舱内的温度可能达到50 以上!1
