高中物理 第三章 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律課件 粵教版選修33

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1、第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律1內(nèi)容：系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與和外界對(duì)它所做的功的_2表達(dá)式：UWQ做功 W熱量 Q內(nèi)能的改變U取正值“”外界對(duì)系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值“”系統(tǒng)對(duì)外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能減少3符號(hào)法則做功熱傳遞4.熱力學(xué)第一定律說明了_和_是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒有做功和熱傳遞就不可能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，同時(shí)也進(jìn)一步揭示了能量守恒定律一、應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟1根據(jù)符號(hào)法則寫出各已知量(W、Q、U)的正、負(fù)；2根據(jù)方程UWQ 求出未知量；3再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負(fù)來確定吸熱、放熱情況或做功情況二、熱力學(xué)第一定

2、律的應(yīng)用第一定律，QUW0，氣體對(duì)外界放熱，放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功和氣體溫度降低所減少的內(nèi)能之和2等容過程氣體等容變化時(shí)，氣體沒有推動(dòng)活塞對(duì)外界做功，W0.根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UQ.在等容過程中，氣體吸收的熱量全部用于增加內(nèi)能，溫度升高；反之，氣體放出的熱量是以減小內(nèi)能為代價(jià)的，溫度降低3等溫過程理想氣體在等溫過程中內(nèi)能保持不變，U0，由熱力學(xué)第一定律，WQ，如果氣體被等溫壓縮，則 W0，Q0, 氣體對(duì)外界放熱，外界對(duì)理想氣體所做的功全部轉(zhuǎn)換為傳給外界的熱量如果氣體等溫膨脹，氣體從外界吸取的熱量全部轉(zhuǎn)換為對(duì)外所做的功熱力學(xué)第一定律的理解例 1下列說法中正確的是()A.物體吸收熱量，其內(nèi)

3、能必增加B.外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能必增加C.物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能減少D.物體溫度不變，其內(nèi)能也一定不變解析：由UWQ 知，內(nèi)能的變化量由外界對(duì)物體做的功和物體從外界吸收的熱量共同決定，故 A、B 說法錯(cuò)誤溫度不變，只能說明分子平均動(dòng)能不變，而分子勢(shì)能不能確定故 D 說法錯(cuò)誤在分析該問題時(shí)，既要考慮到內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能，又要考慮到改變內(nèi)能也有兩種方式：做功和熱傳遞答案：C利用熱力學(xué)第一定律計(jì)算例 2一定量的氣體從外界吸收了 2.6105 J 的熱量，內(nèi)能增加了 4.2105 J外界對(duì)氣體做了多少功？解： 由UWQ 得：WUQ4.2105 J2.6105 J1.6105 J外界對(duì)氣體做的功是 1.6105 J.上題中，如果氣體吸收的熱量仍為 2.6105 J，但是內(nèi)能只增加了 1.6105 J，計(jì)算結(jié)果 W 將為負(fù)值怎樣解釋這個(gè)結(jié)果？一般地講，U、Q、W 的正值和負(fù)值各代表什么物理意義？解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律：UWQ 則：WUQ1.6105 J2.6105 J1.0105 J表示氣體對(duì)外界做功 1.0105 J.由以上可以看出，外界對(duì)氣體做功 W 取正值，氣體對(duì)外界做功 W 取負(fù)值返回返回