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1、用心 爱心 专心 高二物理高二物理第五章第五章 热力学定律热力学定律鲁教版鲁教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 3-3 第五章 热力学定律 二、知识重点： 1、掌握热力学第一定律会用U = W + Q 分析和计算问题 2、掌握能量守恒定律的内容和应用 3、了解热力学第二定律的多种表述和应用 4、综合应用热力学定律、能量守恒定律分析物体内能的变化 5、关于能源和可持续发展的部分知识 三、知识难点： 1、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，这对学生是很困难 的，要用收入、支出和结存的观点去分析，要抓住研究对象。 2、能够理解应用能量守恒的观点去分析和
2、解决问题，它的优越性是不管中间过程细节问 题，要逐渐培养学生用能量观点解题。 3、对于热力学第二定律的两种表述的内容的理解和等效性 4、综合应用热力学定律解决物体内能变化关系 （一）热力学第一定律及其应用 1、内容：物体内能的增加等于外界对物体所做的功与从外界吸收的热量之和 2、表达式：U= Q + W 符号法则：Q吸热取“+” ，放热取“” ； W对物体做功取“+” ，物体对外界做功取“” ； U增加取“+” ，减少取“” 。 3、第一类永动机：不消耗任何能量而能永远对外做功的机器。 第一类永动机不可能实现，因为它违背了热力学第一定律（也可以说是违背了能量守 恒定律） 例 1. 下列说法中正
3、确的是 A、物体吸热后温度一定升高 B、物体温度升高一定是因为吸收了热量 C、0的冰化为 0的水的过程中内能不变 D、100的水变为 100的水汽的过程中内能增大 解：解：吸热后物体温度不一定升高，例如冰融化为水或水沸腾时都需要吸热，而温度不 变，这时吸热后物体内能的增加表现为分子势能的增加，所以 A 不正确。做功也可以使物 体温度升高，例如用力多次来回弯曲铁丝，铁丝弯曲点的温度会明显升高，这是做功增加 了物体的内能，使温度上升，所以 B 不正确。冰化为水时要吸热，内能中的分子动能不变， 但分子势能增加，因此内能增加，所以 C 不正确。水沸腾时要吸热，内能中的分子动能不 变但分子势能增加，所以
4、内能增大，D 正确。 例 2. 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？如果气体吸收的热量仍为 用心 爱心 专心 2.6105J 不变，但是内能只增加了 1.6105J，这一过程做功情况怎样？ 解：解：根据题意得出： Q = 2.6105J，U =4.2105J，求：W = ？ 根据U = W + Q 代入可得：4.2105J = W + 2.6105J W = 1.6105J W 为正值，外界对气体做功，做了 1.6105J 的功。 第二问中：Q= 2.6105J，U=1.6105J，计算结果
5、 W= - 1.0105J。 这说明气体对外界做功（气体体积变大） ，做了 1.0105J 的功。 例 3. 关于物体的内能变化，以下说法中正确的是： A、物体吸收热量，内能一定增大 B、物体对外做功，内能一定减小 C、物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D、物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变 解析：解析：根据热力学第一定律 UWQ，仅知道物体吸热或仅知道物体对外做功，内 能的变化无法确定，选项 A、B 错误。 若物体吸热（Q0） ，而对外做功（W0） ，当满足条件 WQ0 时，U0，选项 C 正确。 若物体放热（Q0，根据热力学第一定律：UWQ 得 W2.6105J4.2105J1.6105J0，W 为负值，表明物体对外界做功。
