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课件网) 第三章 热力学定律 第一节 热力学第一定律 在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。为什么筒底的硝化棉会被点燃呢？你能解释这个现象吗？ 情境：焦耳的实验 实验1：用绝热性能良好的材料制作容器，容器中安装着叶片组成的搅拌器。重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升。 只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。 实验2：让正在下降的重物带动发电机发电，电流通过浸在液体中的电阻丝，由电流的热效应给液体加热，使液体温度上升。 对于同一个系统，如果过程是绝热的，那么不管通过电阻丝的电流或大或小、通电时间或长或短，只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态就发生了同样的变化。 焦耳的实验表明：在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的。 情境：焦耳的实验 在力学中，某一物体从高度 变化到高度 ，重力做的功仅由物体的起点和终点两个位置决定，而与物体的运动路径无关。根据这一事实人们认识到，物体具有重力势能。 任何一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统做的功相联系。 1、内能：物体中所有分子的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。 2、分子动能：分子不停地做无规则热运动而具有的能量，这就是分子动能。 一、物体的内能 3、分子势能：分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。 地面上的物体，由于与地球相互作用 重力势能 发生弹性形变的弹簧，相互作用 分子间相互作用 弹性势能 分子势能 【思考问题】分子势能的大小由分子间的相对位置决定，这说明分子势能 与分子间距 是有关系的。那么，它们之间存在怎样的一种关系呢？ 如图所示，设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。 （1）在 的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至 过程中，分子力做正功，分子势能减小。 （2）在 的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至 过程中，分子力也做正功，分子势能也减小。 （3）当两分子间距离 时，分子势能最小。 1、内能：物体中所有分子的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。 2、分子动能：分子不停地做无规则热运动而具有的能量，这就是分子动能。 一、物体的内能 3、分子势能： 1、内能：物体中所有分子的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。 决定物体内能的因素： 一、物体的内能 （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。 符号： 二、改变物体内能的两种方式 情境1：在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1 经过绝热过程达到状态2 。 （1）内能的变化量： （2）内能的变化量与外界对系统做的功相等： 在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外做功，系统的内能减少。 情境2：单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2。 （1）内能的变化量： （2）内能的变化量与外界对系统传递的热量相等： 物体吸收热量，内能增加； 物体释放热量，内能减少。 【讨论与交流】做功和热传递都可以改变物体的内能，二者是等效的。那么，做功和热传递有什么区别？ 做功的实质是内能与其他形式的能之间的转化； 热传递的实质是不同物体（或同一物体不同部分）之 ... ...
