热学第2讲热力学第一定律能量守恒定律LI

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1、高三物理高考复习第13章　热学第2讲热力学第一定律能量守恒定律物体内能•物体内所有分子的ＥK和ＥP总和内能改变•决定物体内能的因素：（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．•做功：其它形式的能与内能的转化，用功量度•热传递：高温物体的内能向低温物体转移，用热量量度改变内能的两种方式做功热传递对内对外吸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

2、体对外界放热）一、热力学第一定律1．物体与外界没有热交换时（绝热过程）外界对物体做多少功，它的内能就增加多少，反之物体对外界做功多少，它的内能就减少多少，W=U．其中U表示内能的增量，内能U增加取正，内能U减少取负；W表示功，外界对物体做功W取正．物体对外界做功，W取负．做功的过程，物体的体积必发生变化．2．物体与外界间没有做功时，物体从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少；物体向外界放出多少热量，它的内能就减少多少，Q=U．其中Q表示热量，物体从外界吸热Q取正，物体向外界放热Q取负．3．热力学第一定律：物体内能的增

3、加等于外界对物体所做的功与从外界吸收的热量之和．（l）热力学第一定律反映了功、热量跟内能改变之间的定量关系．（2）式中Q、U、W的正负及含义如下所述．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ΔU+内能增加－内能减少1．大量事实证明：各种形式的能可以相互转化，并且在转化过程中守恒．2．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另一种形式，或者从一个物体转移到另外的物体，在转化或转移过程中其总量不变．3．能量守恒定律是自然界最普

4、遍、最重要的规律之一，也是19世纪自然科学的三大发现之一，被恩格斯称为“伟大的运动基本规律”．二、能量守恒定律1．第一类永动机：人们把设想中的不消耗能量的机器叫做第一类永动机．2．第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定律，所以不可能制成．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1、关于物体的内能变化以下说法正确的是（   ）A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减小C．物体吸收热量

5、，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变C课堂练习2、关于内能下列说法正确的是（）A.相同质量的两物体，升高相同的温度，内能增量一定相同；B.一定量00C的水结成00C的冰，内能一定减小C.一定量气体克服外界压力膨胀，但不吸热也不放热，内能一定减小D.一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能可能减小BC3．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是（　）A.秋千的机械能守恒B.秋千的能量正在消失C.只有动能和重力势能的相互转化D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒Ｄ4.一定量的气体从外界吸

6、收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J．是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？解析：引起物体内能变化的物理过程有两种，做功和热传递，由于物体内能的增加量大于物体从外界吸收的热量，所以一定存在外界对物体做功根据热力学第一定律U=Q＋W得：W为正值，表明外界对物体做功．5、地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)()A．体积减小，温度降低B．体积减小，温度不变C．体积增大，温度降低D．体积增大，温度

7、不变[解析]随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低．所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小．所以，正确答案应为C.[答案]C6．(2011·福建)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的()A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小[解析]理想气体从外界吸热大于对外界做功，所以内能增大，温度是理想气体内能的

8、标志，内能增大，温度一定升高；气体对外做功，体积膨胀，质量不变，所以密度要减小．D正确．答案为D.[答案]D小　结热力学第一定律：U=Q＋W．能量在转化或转移过程中遵守能量守恒定律．第一类永动机不可能制成．