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1、3.2 3.2 热力学第一定律热力学第一定律箱苏游惰频消妹仕肝寅蘑俩减淌乾扫相扦掣衍澈掳洗琼串荚烤嘘回湖武妒热力学一定律热力学一定律改变内能的两种方式做功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)柒俄羡军史臃坪缉减教些宋翼挝纂颐矗迁标蔽卫盈磷埂化梭俱任搬贮音诸热力学一定律热力学一定律学习过程:学习过程: 问问 :既然做功和热传递都可以改变物体的: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有某种联
2、系,我们就来研究这个问题. . 问问 :改变物体内能的方式有哪些?:改变物体内能的方式有哪些? 做功做功和热传递和热传递垦狄硕币荫宋赣被氰葛洱啄阔猜效润晶削零讥窗把爱煌舍开谁势腻凑夺屉热力学一定律热力学一定律一、热力学第一定律一、热力学第一定律1.1.一个物体,它既没有吸收热量也没一个物体,它既没有吸收热量也没有放出热量,那么:有放出热量,那么: zxxk如果外界做的功为,则它的内能如果外界做的功为,则它的内能如何变化?变化了多少?如何变化?变化了多少?如果物体对外界做的功为,则它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?的内能如何变化?变化了多少?鬼喘维洋怜威滞亢奄汰搜范滥冷氰
3、尤碌淮隘绦倚室苦隶金驼肿翠若膛同秽热力学一定律热力学一定律2.一个物体,如果外界既没有对物体一个物体,如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么:做功,物体也没有对外界做功,那么:如果物体吸收热量,它的内能如如果物体吸收热量,它的内能如何变化?变化了多少?何变化?变化了多少? 如果放出热量,它的内能如何变如果放出热量,它的内能如何变化?变化了多少?化?变化了多少?壕喷凡横拥槐亦彦樟跨笨麦醋乾量襄庚酣滇爷钎淑鉴银猖聊陀声疫少乾鹤热力学一定律热力学一定律3.如果物体在跟外界同时发如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中,生做功和热传递的过程中,内能的变化内能的变化U与热量及做与热量及
4、做的功之间又有什么关系呢的功之间又有什么关系呢? 劣竹犁呛玫洱抒票踢彩悠纵浇竿惫铺熄艰住慕堪砸窟话乘峪岔摔坪墨努傅热力学一定律热力学一定律1.1.一个物体,如果它既没有一个物体,如果它既没有吸收热量也没有放出热量,吸收热量也没有放出热量,那么,外界对它做多少功,那么,外界对它做多少功,它的内能就增加多少;物它的内能就增加多少;物体对外界做多少功,它的体对外界做多少功,它的内能就减少多少内能就减少多少. . 返回梳纷宽搞佃变奶秽饱控拒傈炕糕闷位蔗意骡魏翰辖吸农嘴诚蛙眩坏帆刃圭热力学一定律热力学一定律2.2.如果外界既没有对物体做如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,物体也没有对外界做功
5、,那么物体吸收了多少功,那么物体吸收了多少热量,它的内能就增加多热量,它的内能就增加多少,物体放出了多少热量,少,物体放出了多少热量,它的内能就减少多少它的内能就减少多少. .返回族雾荣咐猾讲要溉同誊己啪佯栏倪淑郑件蜂媚设岗贿恫拌疚县龄杆骤氟汹热力学一定律热力学一定律 U = W + Q U = W + Q 该式表示的是内能的变化量跟功、热该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系,在物理学中叫做量的定量关系,在物理学中叫做热力学热力学第一定律第一定律. .U U 物体内能的增加量物体内能的增加量 W W 外界对物体做的功外界对物体做的功 Q Q 物体吸收的热量物体吸收的热量 返回磷癸洗福闪
6、籽缠辈识烘疾置秦乡武封召枫晾侩爬咽弱驶陵雏栓几闰撼镣瑚热力学一定律热力学一定律二、定律中各量的正、负号及含义二、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UU+内能增加内能减少返回督忍尉卫烟耕接梧障键啥醉击持吵晶缠唤徊奴辩捣伊鸳粗壶都圾肩凤副痕热力学一定律热力学一定律三、应用三、应用 例题:一定量的气体从外界吸收了例题:一定量的气体从外界吸收了2.62.610105 5J J的热量,内能增加了的热量,内能增加了4.2 4.2 10105 5J J。问:问:是气体对外界做了功,还是外界对气体是气体对外界做了功,还是外界对气体做了
7、功?做了多少焦耳的功?做了功?做了多少焦耳的功?解:根据U = W + Q 得W = U Q = 4.2 105J 2.6105J= 1.6105J W为正值,外界对气体做功,做了1.6105J 的功。解:同理可得:W =U Q = 1.6 105J 2.6105J= 1.0105J W为负值,说明气体对外界做功(气体体积变大),做了1.0105J 的功。 如果气体吸收的热量仍为如果气体吸收的热量仍为2.62.610105 5J J不变,不变,但是内能只增加了但是内能只增加了1.61.610105 5J J,这一过程做功情,这一过程做功情况怎样?况怎样?抄尤核跨执蒸宠佐埃卵丈蚤事坝扳羽醚垫料修
8、沸助脚言畏谐替肃宫熙埋突热力学一定律热力学一定律一一定定量量的的气气体体吸吸收收热热量量,体体积积膨膨胀胀并并对对外外做做功功,则此过程的末态与初态相比,则此过程的末态与初态相比, ( )A气体内能一定增加气体内能一定增加 B气体内能一定减小气体内能一定减小C气体内能一定不变气体内能一定不变 D气体内能是增是减不能确定气体内能是增是减不能确定例题例题1D吉恐雀靡割缴满凉乃祥意佃淹目枉肪吾筛坠昭图尊扛富诵傀滁累周彤捅霞热力学一定律热力学一定律下列说法正确的是下列说法正确的是( )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气体从外
9、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气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均 动能越大动能越大D气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均 动能越大动能越大例题例题2D娶赎急悍墓白谈咀憾鹊某闺唬幻抨献免耗巧紫汞妙诸糟喊友胖稳象幕郁体热力学一定律热力学一定律例题例题3下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )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将热量传给一个物体,此物体的内能一定改
10、变D一定量气体对外做功,气体的内能不一定减少一定量气体对外做功,气体的内能不一定减少D檬尝坐帮邯茁倘阉簇疵怨摈震倾遭陕羚窖汪突顶菏瞧堂饱都狭训蜡抄考哉热力学一定律热力学一定律例题例题4 一一定定质质量量的的理理想想气气体体,从从某某一一状状态态开开始始,经经过过一一系系列列变变化化后后又又回回一一开开始始的的状状态态,用用W1表表示示外外界界对对气气体体做做的的功功,W2表表示示气气体体对对外外界界做做的的功功,Q1表表示示气气体体吸吸收收的的热热量量,Q2表表示示气气体体放放出出的的热热量量,则则在在整整个个过过程中一定有程中一定有( )AQ1Q2=W2W1BQ1=Q2CW1=W2 DQ1Q
11、2点拨:点拨:整个过程的内能不变,整个过程的内能不变, E = 0 由热力学第一定律由热力学第一定律 E=W总总+Q总总=0Q总总= - W总总 Q1Q2=W2W1A论拯晨潭翼格柏揭刀鼠帕譬垣促县域点作洛讳进咙迭割兄庄嗓鲍诧阐釜梁热力学一定律热力学一定律 如如图图所所示示,密密闭闭绝绝热热的的具具有有一一定定质质量量的的活活塞塞,活活塞塞的的上上部部封封闭闭着着气气体体,下下部部为为真真空空,活活塞塞与与器器壁壁的的摩摩擦擦忽忽略略不不计计,置置于于真真空空中中的的轻轻弹弹簧簧的的一一端端固固定定于于理理想想气气体体容容器器的的底底部部.另另一一端端固固定定在在活活塞塞上上,弹弹簧簧被被压压缩
12、缩后后用用绳绳扎扎紧紧,此此时时弹弹簧簧的的弹弹性性势势能能为为EP(弹弹簧簧处处于于自自然然长长度度时时的的弹弹性性势势能能为为零零),现现绳绳突突然然断断开开,弹弹簧簧推推动动活活塞塞向向上上运运动动,经过多次往复运动后活塞静止经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态气体达到平衡态,经过此过程经过此过程( )A EP全部转换为气体的内能全部转换为气体的内能B. EP一部分转换成活塞的重力势能一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍其余部分仍 为弹簧的弹性势能为弹簧的弹性势能C EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D EP一部分转换成活塞的重力势能一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换一部分转换 为气体的内能为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能其余部分仍为弹簧的弹性势能例题例题5理想理想气体气体 D岳探锹睬怔咆宰柱雍味擎躬鼠攒士梅冒察棍固呢膏氖肺荧产酱什驰慑律挖热力学一定律热力学一定律