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课件网) DISANZHANG 第三章 2 热力学第一定律 3 能量守恒定律 1.理解热力学第一定律，并能运用热力学第一定律分析和解决相关问题(重点)。 2.理解并会运用能量守恒定律解决实际问题(难点)。 3.知道什么是第一类永动机及其不可能制成的原因。 学习目标 一、热力学第一定律 二、能量守恒定律 课时对点练 内容索引 热力学第一定律 一 汽缸内有一定质量的气体，压缩气体的同时给汽缸加热。那么，气体内能的变化会比单一方式(做功或传热)更明显。这是为什么呢？ 答案 给汽缸加热，即向汽缸内传热，汽缸内气体 的内能会增加，压缩气体，外界对气体做功，也会使汽缸内气体的内能增加，所以两种方式同时作用时，气体内能的变化比单一方式更明显。 1.改变内能的两种方式： 与 。两者对改变系统的内能是 的。 2.热力学第一定律：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的 与外界对它 的和。 3.热力学第一定律的表达式：ΔU= 。 梳理与总结 做功 传热 等价 热量 所做的功 Q+W 一定质量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时气体对外做的功是135 J，同时向外放热85 J，气体内能的变化量是多少？内能是增加了还是减少了？ 思考与讨论 答案 膨胀过程中气体对外界做功，W=-135 J，气体向外放热：Q=-85 J，根据热力学第一定律：ΔU=W+Q，代入得：ΔU=-135 J+(-85) J=-220 J，所以气体内能减少了220 J。 1.ΔU的正负：当系统内能增加时，ΔU取正值，内能减少时，ΔU取负值。 2.W的正负：外界对系统做功时，W取正值；系统对外界做功时，W取负值。 3.Q的正负：外界对系统传递热量时，Q取正值；系统向外界传递热量时，Q取负值。 提炼·总结 (1)一定质量的气体，从外界吸收3.5×105 J的热量，同时气体对外界做功2.5×105 J，则气体的内能是增加还是减少？改变量是多少？ 例1 答案 增加 1.0×105 J 由题意知，Q=3.5×105 J，W=-2.5×105 J，则根据热力学第一定律有 ΔU=Q+W=1.0×105 J ΔU为正值，说明气体的内能增加， 增加量为1.0×105 J。 (2)一定质量的气体，外界对其做功1.6×105 J，内能增加了4.2×105 J，此过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？ 答案 吸热 2.6×105 J 由题意知，ΔU=4.2×105 J，W=1.6×105 J， 则根据热力学第一定律有 Q=ΔU-W=2.6×105 J Q为正值，说明此过程中气体从外界吸热，吸收的热量为2.6×105 J。 总结提升 应用热力学第一定律解题的一般步骤 (1)根据符号法则写出各已知量(W、Q、ΔU)的正负； (2)根据ΔU=W+Q列方程求出未知量； (3)再根据未知量结果的正负来确定吸、放热情况、做功情况或内能变化情况。 (多选)(2024·湛江市模拟)航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。航天员穿着航天服，从地面到达太空时内部气体将急剧膨胀，若航天服内气体的温度不变，视为理想气体并将航天服视为封闭系统。则关于航天服内的气体，下列说法正确的是 A.体积增大，内能减小 B.压强减小，内能不变 C.对外界做功，吸收热量 D.压强减小，分子平均动能增大 例2 √ √ 由于航天服内气体视为理想气体，温度决定内能，温度不变，内能不变，温度是分子热运动平均动能的标志，故分子平均动能也不变。由于航天服内气体体积增大，气体对外界做功，温度不变，由热力学第一定律ΔU=Q+W，可知由于W<0，ΔU=0，则Q>0，所以航天服内气体将吸收热量，又由等温变化有p1V1=p2V2可知体积变大，则压强减小。综上所述，故B、C正确，A、D错误。 总结提升 1.判断气体内能变化：由于理想气体分子间距离较大，忽略其分子势能，只考虑其分子动能 ... ...
