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课件网) 2. 热力学第一定律 人教版（2019）物理（选择性必修第三册） 第三章 热力学定律 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 1.能以系统为研究对象，用综合分析的方法推导出热力学第一定律 2.能运用热力学第一定律解释和计算能量的转换、转移问题 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 压缩气体，内能增大，给气体加热内能也是增大。两者叠加所以就更明显。 改变系统内能的两种方式 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 外界对系统 做功 系统对外界做功 系统从外界吸热 系统对外界放热 知识回顾 正确教育 热力学第一定律 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热量与外界对它所做的功的和，这个关系叫作热力学第一定律 ΔU = Q +W 表达式 ΔU 表示系统内能的改变量，W 表示外界对系统所做的功，Q 表示系统从外界吸收的热量 热力学第一定律的意义 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价的，而且给出了内能的变化量与做功和传热之间的定量关系。 ②热力学第一定律将单纯的做功过程和单纯的传热过程中内能改变的定量表达式推广到一般情况，既有做功又有传热的过程，其中ΔU表示内能改变的数量，W表示外界对系统所做的功，Q表示外界向系统传递的热量。 传递的热量 Q Q>0: 系统吸热 Q<0: 系统放热 Q=0: 绝热状态 微波炉 锡纸 火炉 外界对系统所做的功W W>0： 外界对系统做功 W<0： 系统对外界做功 F h F h W>0 V↓ W<0 V↑ 做功>>放热 热力学第一定律中各物理量的正、负号及含义 ΔU = Q +W 物理量前的符号 功W 热量Q 内能的改变量ΔU + - 外界对系统做功 系统吸热 内能增加 系统对外界做功 系统放热 内能减少 思考讨论： 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功是135J，同时向外放热85J，气体内能的变化量是多少？内能是增加了还是减少了？请你通过这个例子总结功和热量取正、负值的物理意义。 对外界做功 减少了220J 热力学第一定律 ΔU = Q +W 判断是否做功的方法 一般情况下外界对物体做功与否，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若物体体积减小，表明外界对物体做功，W＞0。 三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，即Q＝0，则ΔU＝W，物体内能的增加量等于外界对物体做的功。 (2)若过程中不做功，即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)若过程的始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)。 从热机的角度理解热力学第一定律的意义 如果用Q表示物体吸收的热量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增量，那么热力学第一定律可以表达为Q = ΔU + W ，其含义是系统从外界吸收的热量等于系统对外界做的功与系统内能增量之和。即外界传递给系统的热量，一部分用来增加系统的内能，另一部分用来对外界做功 1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列各式中正确的是( ) A.W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 J B.W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 J C.W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×104 J D.W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×104 J 经典例题 B 答案：B 解析：因为外界对气体做功，W取正值，即W＝8×104 J；内能减少，ΔU取负值 ... ...
