第02节热力学第一定律.ppt

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1、第二节　热力学第一定律遂溪县第四中学麦志立课标定位学习目标：1.理解热力学第一定律的内容及物理意义．2．会用热力学第一定律分析、解释有关的物理问题．重点难点：运用ΔU＝W＋Q分析有关物理问题．课前自主学案一、热力学第一定律1．改变内能的方式：_______和___________．2．功和内能的关系：若物体不存在热传递，当_______对它做功时，它的内能_______，关系式为W＝_______；若物体对外做功，则W＜0，ΔU＜0，表明内能_______．做功热传递外界增加ΔU减少3．热传递和内能的关系：若物体既不对外做功，外界对物体也不做功，当

2、物体从外界吸收热量Q时，它的内能_______．关系式为Q＝______；若物体向外放出热量，则Q＜0，ΔU＜0，表明内能___________．4．热力学第一定律如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么，物体内能的增加ΔU就等于物体_______的热量Q和______________做的功W之和．增加ΔU减少吸收外界对物体二、热力学第一定律应用举例1．理想气体的微观模型忽略了分子之间的__________，忽略了____________，所以理想气体的内能等于分子热运动的________总和．2．理想气体的内能只跟______和物质的量有关

3、，与体积__________．作用力分子势能动能温度无关核心要点突破一、对热力学第一定律的理解1．热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系，此定律应用时各量的单位应统一．注：一般情况下外界对物体做不做功，需看物体的体积是否变化．(1)若物体体积增大，表明物体对外界做功，W＜0.(2)若物体体积变小，外界对物体做功，W＞0.符号WQΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少2．公式ΔU＝Q＋W中的有关问题3．几种特殊情况(1)若过程是绝热的，

4、则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加．(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加．(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.4．应用热力学第一定律解题的思路与步骤(1)首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统．(2)分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量；外界对物体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外所做的功．(3)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W列出方程进行求解．(4)特别注意的就是物理量的正、负号及其物理意义．二、利用热力学第一定律判断理想气体的状态变化

5、1．对于理想气体，常把热力学第一定律与理想气体状态方程结合起来分析其状态变化规律，常见的分析思路如下：(1)利用体积的变化分析做功问题．气体体积增大，对外做功；气体体积减小，外界对气体做功．(2)利用温度的变化分析理想气体内能的变化，一定量的理想气体的内能仅与温度有关，温度升高，内能增加；温度降低，内能减小．(3)利用热力学第一定律判断是吸热还是放热．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q.则Q＝ΔU－W，若已知气体的做功情况和内能的变化情况，即可判断气体状态变化是吸热过程还是放热过程．2．理想气体状态变化过程中，存在着能量的转化与转移，应用热力学第一定律解

6、决理想气体状态变化过程中的能量转换问题时要明确：(1)一定质量的理想气体的内能只与温度有关．(2)一般情况下外界对理想气体做功与否，要看气体的体积是否变化，体积不变，则W＝0.(3)若理想气体在状态变化过程中是绝热的，则Q＝0.特别提醒：(1)若热力学过程中系统内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0，外界对系统做的功等于系统放出的热量，或者系统对外界做的功等于系统吸收的热量．(2)对理想气体，其内能不考虑分子势能，即只与分子数及分子的平均动能有关，根据温度是分子平均动能的标志可知，依据理想气体温度的变化即可确定其内能总值的变化情况．即时应用(即时突破

7、，小试牛刀)1.(单选)固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的理想气体，气体分子之间的相互作用可以忽略．假设汽缸的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图3－2－1所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，其中正确的是()A．气体对外做功，气体内能减小B．气体对外做功，气体内能不变C．外界对气体做功，气体内能不变D．气体向外界放热，气体内能不变图3－2－1解析：选B.用力F缓慢拉活塞时，气体膨胀，对外做功，但由于汽缸的导热性能很好，环境温度又不变，汽缸会从外界吸收热量而保持与环境温度相同，因而气体的内能不

8、变，故B选项正确．对热力学第一定律的理解课堂互动讲练一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高