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课件网) 第3章 第1节 热力学第一定律 课标要求 1.知道热力学第一定律,会利用热力学第一定律进行分析和计算。(物理观念) 2.了解热力学第一定律的发现过程。(物理观念) 3.知道第一类永动机及其不可能制成的原因。(物理观念) 基础落实·必备知识全过关 重难探究·能力素养全提升 目录索引 学以致用·随堂检测全达标 基础落实·必备知识全过关 一、功、热量与内能 1.功和内能的关系:如果一个物体既不吸热也不放热,那么当外界对它做功时,物体内能 ,且增加量等于外界做的功;当物体对外界做功时,物体内能 ,且减少量等于物体做的功。 2.热量和内能的关系:如果一个物体既不对外界做功,外界也不对它做功,当物体从外界 时,物体的内能增加,其增加量等于吸收的热量;当物体向外 时,物体内能减少,其减少量等于放出的热量。 3.热力学第一定律:如果物体和外界之间同时存在做功和热传递的过程,那么物体内能的改变量ΔU等于外界对物体所做的功W和物体从外界吸收的热量Q之和,公式为 。 增加 减少 吸热 放热 ΔU=Q+W 二、第一类永动机 1.第一类永动机:有人幻想设计一种不消耗任何 而能永远对外做功的机器,这类机器通常被称为第一类永动机。 2.第一类永动机是 实现的。 能量 不可能 易错辨析 判一判 (1)做功和热传递都可改变物体的内能,从效果上是等效的。( ) (2)外界对系统做功,系统的内能不一定增加。( ) (3)系统内能增加,一定是系统从外界吸收了热量。( ) (4)系统内能减少,一定是系统对外界做了功。( ) 提示 系统内能增加,可能是系统从外界吸收了热量,也可能是外界对系统做了功。 提示 系统内能减少,可能是系统对外界做了功,也可能是系统向外界放热。 √ √ × × 即学即用 练一练 下列关于做功和传热的说法正确的是( ) A.做功和传热的实质是相同的 B.做功和传热在改变物体内能上是等效的 C.做功和传热是对同一过程中的两种说法 D.做功和传热是不可能同时发生的 B 解析 做功和传热在改变物体内能上是等效的,但本质不同,做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量,传热是内能的转移,且做功和传热可以同时进行,故B选项正确。 重难探究·能力素养全提升 探究一 热力学第一定律 情境探究 打气筒是日常生活中的一种工具,当我们用打气筒给自行车打气时,就是在克服气体压力和摩擦力做功。 打气的过程中,你有没有试着去摸一下打气筒的外壳 有什么感觉 这是怎么回事呢 要点提示 做功的过程是能量转化的过程,做功使得系统的内能增加了,所以温度升高。 知识归纳 1.对公式ΔU=Q+W符号的规定 符号 W Q ΔU + 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.几种特殊情况 (1)绝热过程:Q=0,则ΔU=W,物体内能的增加量等于外界对物体做的功。 (2)等容过程:W=0,则ΔU=Q,物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量。 (3)等温过程:初、末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W=-Q(或Q=-W),外界对物体做的功等于物体放出的热量(或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)。 3.判断是否做功的方法 (1)一般若物体体积增大,则表明物体对外界做功,W<0。 (2)一般若物体体积减小,则表明外界对物体做功,W>0。 4.对热力学第一定律的进一步理解 (1)热力学第一定律不仅反映了做功和传热这两种改变内能的方法是等效的,而且给出了内能的变化量与做功和传热之间的定量关系。此定律表达式是标量式,应用时各量的单位应统一为国际单位制中的焦耳。 (2)热力学第一定律是将单纯的绝热过程和单纯的传热过程中内能改变的定量表达推广到一般情况,既有做功又有传热的过程,其中ΔU表示内能改变的数量,W表示 ... ...
