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1、 高三物理高考复习高三物理高考复习 第第1313章热章热 学学第第2 2讲讲 热力学第一定律热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律 物物 体体内内 能能物体内所有分子的物体内所有分子的K 和和P 总和总和内内能能改改变变决定物体内能的因素决定物体内能的因素：（1）从宏观上看：物体内能的大小由物）从宏观上看：物体内能的大小由物体的体的摩尔数、温度和体积摩尔数、温度和体积 三个因素决定三个因素决定（2）从微观上看：物体内能的大小由组从微观上看：物体内能的大小由组成物体的成物体的分子总数，分子热运动的平均动分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离能和分子间的距离三个因素决定三个因素决定做功：其
2、它形式的能与内能的做功：其它形式的能与内能的转化转化，用用功功量度量度热传递：高温物体的内能向低温物体热传递：高温物体的内能向低温物体转转移移，用，用热量热量量度量度改变内能的两种方式改变内能的两种方式做功做功热传递热传递对内对内对外对外吸热吸热放热放热内能增加内能增加内能增加内能增加 内能减少内能减少内能减少内能减少（外界对物（外界对物体做功）体做功）（物体对外（物体对外界做功）界做功）（物体从外（物体从外界吸热）界吸热）（物体对外（物体对外界放热）界放热）一、热力学第一定律一、热力学第一定律1物体与外界没有热交换时（绝热过程）物体与外界没有热交换时（绝热过程）外界对物体做多少功，它的内能就
3、增加外界对物体做多少功，它的内能就增加多少，反之物体对外界做功多少，它的多少，反之物体对外界做功多少，它的内能就减少多少，内能就减少多少， W = U 其其中中 U表表示示内内能能的的增增量量，内内能能 U增增加加取取正正，内内能能 U减减少少取取负负；W表表示示功功，外外界界对对物物体体做做功功W取取正正物物体体对对外外界界做做功功，W取取负负做做功功的的过程，物体的体积必发生变化过程，物体的体积必发生变化2 2物体与外界物体与外界间没有做功没有做功时，物体从外，物体从外界吸收多少界吸收多少热量，它的内能就增加多少；量，它的内能就增加多少；物体向外界放出多少物体向外界放出多少热量，它的内能就
4、量，它的内能就减少多少，减少多少， Q = U 其其中中Q 表表示示热量量，物物体体从从外外界界吸吸热Q 取取正，物体向外界放正，物体向外界放热Q 取取负3热热力力学学第第一一定定律律：物物体体内内能能的的增增加加等等于于外外界界对对物物体体所所做做的的功功与与从从外外界界吸吸收收的的热量之和热量之和（l）热热力力学学第第一一定定律律反反映映了了功功、热热量量跟跟内内能能改改变之间的定量关系变之间的定量关系 （2）式式中中Q 、 U、 W的的正正负负及及含含义义如如下下所所述述 定律中各量的正、负号及含义定律中各量的正、负号及含义物理量物理量 符号符号意义意义符号符号意义意义W+外界对物体外界
5、对物体做功做功物体对外物体对外界做功界做功Q+物体吸收热物体吸收热量量物体放出物体放出热量热量U+内能增加内能增加内能减少内能减少1大量事实证明：各种形式的能可以相互转大量事实证明：各种形式的能可以相互转化，并且在转化过程中守恒化，并且在转化过程中守恒2能量守恒定律：能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也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另不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另外的物一种形式，或者从一个物体转移到另外的物体，在转化或转移过程中其总量不变体，在转化或转移过程中其总量不变 3能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的能量守恒定律是自然
6、界最普遍、最重要的规律之一，也是规律之一，也是1919世纪自然科学的三大发现世纪自然科学的三大发现之一，被恩格斯称为之一，被恩格斯称为“伟大的运动基本规律伟大的运动基本规律” 二、能量守恒定律二、能量守恒定律1 1第第一一类永永动机机：人人们把把设想想中中的的不不消消耗耗能能量量的机器叫做第一的机器叫做第一类永永动机机2 2第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定律，所以不可能制成律，所以不可能制成 三三. . 永动机不可能制成永动机不可能制成1.第一类永动机第一类永动机. 概念：概念：结果：结果：违背能量守恒定律违背能量守恒定律不消耗能量的机器不消耗能量的
7、机器无一例外地归于失败无一例外地归于失败原因：原因：2.永动机给我们的启示永动机给我们的启示. 人类在利用和改造自然时，必须遵循自然定律人类在利用和改造自然时，必须遵循自然定律 1、关于物体的内能变化以下说法正确的是（、关于物体的内能变化以下说法正确的是（）A物体吸收热量，内能一定增大物体吸收热量，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，内能可能物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变不变D物体放出热量，同时对外做功，内能可能物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变不变C课堂练习课堂练习2、关于内能下列说法正确的是（、关于内能下列说法正确
8、的是（）A.相同质量的两物体，升高相同的温度，内能相同质量的两物体，升高相同的温度，内能增量一定相同；增量一定相同；B.一定量一定量00C的水结成的水结成00C的冰，内能一定减小的冰，内能一定减小C.一定量气体克服外界压力膨胀，但不吸热也一定量气体克服外界压力膨胀，但不吸热也不放热，内能一定减小不放热，内能一定减小D.一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能可能减小可能减小BC3自由摆动的秋千摆动幅度越来越自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是小，下列说法正确的是（）A.秋千的机械能守恒秋千的机械能守恒B.秋千的能量正在消失秋千的能量正在消失C.只
9、有动能和重力势能的相互转化只有动能和重力势能的相互转化D.减少的机械能转化为内能，但总减少的机械能转化为内能，但总能量守恒能量守恒4.一定量的气体从外界吸收了一定量的气体从外界吸收了2.6105J的热的热量，内能增加了量，内能增加了4.2105J是气体对外界做是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？耳的功？解析：解析：引起物体内能变化的物理过程有两种，做功和引起物体内能变化的物理过程有两种，做功和热传递，由于物体内能的增加量大于物体从热传递，由于物体内能的增加量大于物体从外界吸收的热量，所以一定存在外界对物体外界吸收的热量，所以一定存在
10、外界对物体做功做功根据热力学第一定律根据热力学第一定律 U = Q W得：得：W为正值，表明外界对物体做功为正值，表明外界对物体做功 5、地面附近有一正在上升的空气、地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的，它与外界的热交交换忽略不忽略不计已知大气已知大气压强强随高度增加而降低，随高度增加而降低，则该气气团在此上升在此上升过程中程中(不不计气气团内分子内分子间的的势能能)( ) A体体积减小，温度降低减小，温度降低B体体积减小，温度不减小，温度不变C体体积增大，温度降低增大，温度降低 D体体积增大，温度不增大，温度不变解析解析随着空气团的上升，大气压强也随着减小，随着空气团的上升，大气压强也随
11、着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低所以空气团的体积增大、温度降低、压其温度会降低所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小所以，正确答案应为强减小所以，正确答案应为C.答案答案C6(2011福建福建)一定量的理想气体在某一过程中，一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功，气体对外界做功1.0104 J，则该理想气体的，则该理想气体的()A温度降低，密度增大温度降低，密度增
12、大B温度降低，密度减小温度降低，密度减小C温度升高，密度增大温度升高，密度增大 D温度升高，密度减小温度升高，密度减小解析解析理想气体从外界吸热大于对外界做功，理想气体从外界吸热大于对外界做功，所以内能增大，温度是理想气体内能的标志，内能所以内能增大，温度是理想气体内能的标志，内能增大，温度一定升高；气体对外做功，体积膨胀，增大，温度一定升高；气体对外做功，体积膨胀，质量不变，所以密度要减小质量不变，所以密度要减小D正确答案为正确答案为D.答案答案D小结小结热力学第一定律：热力学第一定律： U = Q W 能能量量在在转转化化或或转转移移过过程程中中遵遵守守能能量量守恒定律守恒定律第一类永动机不可能制成第一类永动机不可能制成
