熱力學(xué)第一定律-完整版獲獎?wù)n件

1、4.1 熱力學(xué)第一定律一、做功，熱傳遞，內(nèi)能1.一個(gè)物體，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量(絕熱過程)，那么：如果外界對物體做的功為，則它的內(nèi)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(nèi)能如何變化？變化了多少？ 一個(gè)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(nèi)能就增加多少；物體對外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少。2.一個(gè)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(nèi)能如何變化？變化了多少？ 如果放出熱量，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？ 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(nèi)能就

2、增加多少，物體放出了多少熱量，它的內(nèi)能就減少多少。二、熱力學(xué)第一定律 如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，內(nèi)能的變化U與熱量Q及做的功W之間又有什么關(guān)系呢？ U = W + Q 該式表示的是內(nèi)能的變化量跟功、熱量的定量關(guān)系，在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律.U 物體內(nèi)能的增加量 W 外界對物體做的功 Q 物體吸收的熱量 一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)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，這個(gè)關(guān)系叫做熱力學(xué)第一定律.一定量的氣體，膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外界做功？如果膨脹時(shí)做的功是135J，同時(shí)向外放熱85J，氣體內(nèi)能的變化量是多少？內(nèi)能是增加了還是減少了？三、定律中各量的正

3、、負(fù)號及含義物理量符號意義符號意義W+外界對物體做功物體對外界做功Q+物體吸收熱量物體放出熱量U+內(nèi)能增加內(nèi)能減少四、應(yīng)用 例題：一定量的氣體從外界吸收了2.6105J的熱量，內(nèi)能增加了4.2 105J。問：是氣體對外界做了功，還是外界對氣體做了功？做了多少焦耳的功？ 如果氣體吸收的熱量仍為2.6105J不變，但是內(nèi)能只增加了1.6105J，這一過程做功情況怎樣？解：根據(jù)U = W + Q 得W = U Q = 4.2 105J 2.6105J= 1.6105JW為正值，外界對氣體做功，做了1.6105J 的功。同理可得：W /=U/Q / =1.6105J2.6105J =1.0105J W

4、為負(fù)值，說明氣體對外界做功（氣體體積變大），做了1.0105J 的功。五、永動機(jī)不可能制成永動機(jī)：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機(jī)器叫永動機(jī)。人們把這種不消耗能量的永動機(jī)叫第一類永動機(jī)。（不吃草的馬） 根據(jù)能量守恒定律，任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量，因此第一類永動機(jī)是不可能制成的。 這種永動機(jī)是在一個(gè)輪子的邊緣等距地安裝12根活動短桿，桿端分別套上一個(gè)重球。無論輪子轉(zhuǎn)到什么位置，右邊的各個(gè)重球總比左邊的各個(gè)重球離軸心更遠(yuǎn)一些。設(shè)想，右邊更大的作用特別是右邊甩過去的重球作用在離軸較遠(yuǎn)的距離上，根據(jù)杠桿平衡原理可知，就會使輪子按照箭頭

5、所示的方向永不停息地旋轉(zhuǎn)下去，至少轉(zhuǎn)到輪軸磨壞時(shí)為止。但是，實(shí)際上輪子轉(zhuǎn)動一兩圈后就停了下來。在這種永動機(jī)的設(shè)計(jì)中，我們總可以找到一個(gè)平衡位置，在這個(gè)位置上，各個(gè)力恰好相互抵消，不再有任何推動力使它運(yùn)動，永動機(jī)必然會在這個(gè)平衡位置上靜止下來，成為不動機(jī)。Zxxk六、總結(jié)2.熱力學(xué)第一定律： U = W + Q 1.內(nèi)能改變的方式：做功，熱傳遞 3.能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量保持不變，這就是能量守恒定律。1.一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(nèi)能一定增

6、加 B氣體內(nèi)能一定減小C氣體內(nèi)能一定不變 D氣體內(nèi)能是增是減不能確定ZxxkD2.下列說法正確的是（ ）A外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大B氣體從外界只收熱量，氣體的內(nèi)能一定增大C氣體的溫度越低，氣體分子無規(guī)則運(yùn)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(yùn)動的平均 動能越大D3.下列說法正確的是 （ ）A外界對一物體做功，此物體的內(nèi)能一定增加B機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能是不可能的C將熱量傳給一個(gè)物體，此物體的內(nèi)能一定改變D一定量氣體對外做功，氣體的內(nèi)能不一定減少D4.一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回一開始的狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做的功，W2表示氣體對外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個(gè)過程中一定有：（ ） AQ1-Q2=W2-W1BQ1=Q2 CW1=W2 DQ1Q2點(diǎn)撥：整個(gè)過程的內(nèi)能不變， U = 0 由熱力學(xué)第一定律 U=W總+Q總=0Q總= - W總 Q1-Q2=W2-W1A在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24 kJ的功