熱力學第一定律能量守恒定律ppt課件

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,第十章 熱力學定律,第3節(jié) 熱力學第一定律 能量守恒定律,1,2,1.一個物體，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，那么 如果外界做的功為，則它的內能如何變化？變化了多少？ 如果物體對外界做的功為，則它的內能如何變化？變化了多少？,2.一個物體，如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么： 如果物體吸收熱量，它的內能如何變化？變化了多少？ 如果放出熱量，它的內能如何變化？變化了多少？,3,一個物體，如果它既沒有吸收熱量，也沒有放出熱量，那么，外界對它做多少功，它的內能就增加多少；物體對外界做多少功，它的內能就減少多少. 如果外界既沒有對物體做功，物體也沒有對外界做功，那么物體吸收了多少熱量，它的內能就增加多少，物體放出了多少熱量，它的內能就減少多少.,U=W（絕熱過程）,U=Q（單純熱傳遞）,總結,4,如果物體在跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，內能的變化U與熱量及做的功之間又有什么關系呢？,U=W+Q,該式表示的是功、熱量跟內能改變之間的定量關系，在物理學中叫做熱力學第一定律.,5,1.內容：一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和,2.表達式：U=W+Q,一、熱力學第一定律,3.符號規(guī)定,6,4.幾種特殊情況 (1)若過程是絕熱的,即Q=0,則W=U,外界對物體做的功等于物體內能的增量; (2)若過程中不做功,即W=0,則Q=U,物體從外界吸收的熱量等于物體內能的增量; (3)若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變,即U=0,則W+Q=0或W=-Q,外界對物體做的功等于物體向外界放出的熱量。,溫馨提示：判斷是否做功的方法 一般情況下外界對物體做功與否,需看物體的體積是否變化。 (1)若物體體積增大,表明物體對外界做功(氣體自由膨脹時例外),W0。,7,A,觸類旁通：若使例1中的氣體返回原來的狀態(tài),在此過程中放出了400 J的熱量,試分析是氣體對外界做功,還是外界對氣體做功?做了多少功?,答案:氣體對外界做功200 J。,8,內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中其總量不變。,二、能量守恒定律,9,【例2】 A、B兩裝置,均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進入管內),水銀柱上升至圖示位置停止。假設這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法正確的是( ),A.A中水銀的內能增量大于B中水銀的內能增量 B.B中水銀的內能增量大于A中水銀的內能增量 C.A和B中水銀體積保持不變,故內能增量相同 D.A和B中水銀溫度始終相同,故內能增量相同,B,10,1.第一類永動機,概念：,結果：,違背能量守恒定律,不消耗能量的機器,無一例外地歸于失敗,原因：,2.永動機給我們的啟示,人類在利用和改造自然時，必須遵循自然定律,三、永動機不可能制成,11,1.下列說法正確的是（ ） A外界對氣體做功，氣體的內能一定增大 B氣體從外界只吸收熱量，氣體的內能一定增大 C氣體的溫度越低，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大 D氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大,D,2.一定量的氣體吸收熱量，體積膨脹并對外做功，則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比（ ） A氣體內能一定增加 B氣體內能一定減小 C氣體內能一定不變 D氣體內能是增是減不能確定,D,12,3.如圖所示的絕熱容器，把隔板抽掉，讓左側氣體自由膨脹到右側直至平衡（ ） A氣體對外做功，內能減少，溫度降低 B氣體對外做功，內能不變，溫度不變 C氣體不做功，內能不變，溫度不變，壓強減小 D氣體不做功，內能減少，壓強減小,C,13,