1003-热力学第一定律 能量守恒定律

问题1•1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，•①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？•②如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？问题2•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：•①如果物体吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？•②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？总结•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.ΔU=W（绝热过程）ΔU=Q（单纯热传递）•［问］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ΔU与热量Ｑ及做的功Ｗ之间又有什么关系呢？ΔU=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.1.内容：2.表达式：△U=W+Q一.热力学第一定律研究功、热量跟内能变化之间的定量关系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物理量符号意义符号意义W+－Q+－ΔU+－3.符号规定外界对系统做功系统对外界做功系统吸收热量系统放出热量内能增加内能减少4.几种特殊情况（1）.若过程绝热（2）.若过程不做功（3）.若过程内能不变ΔU=WΔU=QW+Q=0，W=-Q例1.一定质量的气体，在被压缩过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少300J，问此过程过程中气体是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？•解：由题意知：W=300J，ΔU=-300J，由ΔU=W+Q可得：Q=ΔU-W=-300J-300J=-600JQ为负，表示气体放热600J•通过前边的学习我们知道：1.做功改变物体内能的过程是内能和其他形式的能的转化过程，2.热传递改变物体内能的过程是内能从一个物体转移到另一个物体的过程。［总结］能量可以由一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体.二.能量守恒定律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，这就是能量守恒定律。1.历史过程2.能量守恒定律⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。(3).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。(4).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。3.几点说明三.永动机不可能制成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例题2、D例题3：一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回一开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（）A．Q1—Q2=W2—W1B．Q1=Q2C．W1=W2D．Q1Q2点拨：整个过程的内能不变，ΔU=0由热力学第一定律ΔU=W总+Q总=0Q总=-W总∴Q1—Q2=W2—W1A练习4.一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练习5.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B．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D．一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少D练习6.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练习7.一定量气体可经不同的过程从状态(P1、V1、T1)变到状态(P2、V2、T2)，已知T2＞T1，则在这些过程中()A．气体一定都从外界吸收热量B．气体和外界交换的热量都是相等的C．外界对气体所做的功都是相等的D．气体内能的变化量都是相等的D同学们，再见