5.1 热力学第一定律 课件 (2)

课件38张PPT。第1节 热力学第一定律1.理解热力学第一定律. 2.会用ΔU=W+Q解决一些简单问题. 3.知道第一类永动机不可能制成. 重点：1.用热力学第一定律分析内能改变的问题. 2.掌握ΔU=W+Q的符号法则并熟练应用. 难点：第一类永动机不可能实现的原因.一、热力学第一定律及应用 1.改变物体内能的两种方式：_____和_____. 2.功、热量和内能改变的关系 (1)如果物体与外界无热传递，外界对物体做功，物体的内能 _____；物体对外做功，物体的内能_____. (2)如果物体既不对外做功，外界也不对物体做功，则物体从 外界吸收热量时，它的内能_____；物体向外放出热量时，它的 内能_____.做功热传递增加减少增加减少3.热力学第一定律 (1)内容：物体内能的增加量ΔU等于外界对物体所_____与 物体从外界_____之和. (2)表达式：ΔU=____ 4.热力学第一定律的意义 (1)内能的变化必然伴随有_____或_____. (2)一切涉及热现象的宏观过程中,能量可以发生_____或_____, 此过程中总能量守恒.做的功W吸收的热量QW+Q做功热传递转移转化【判一判】 (1)热量、功和内能三者单位相同，物理意义相同. ( ) (2)热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定. ( ) (3)系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功 100 J,也可能是外界单纯地对系统传热 100 J. ( )提示：(1)热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，(1)错. (2)热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，(2)正确. (3)对一个绝热过程ΔU=W=100 J,对一个单纯热传递过程ΔU=Q=100 J,(3)正确. 二、第一类永动机 1.定义:人们幻想的不消耗_____而能永远对外做功的机器. 2.热力学第一定律的另一表述:第一类永动机是_____的. 任何能量不可能实现【想一想】有一种所谓的“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去.这是不是一种永动机呢？如果不是，你知道维持表针走动的能量是哪儿来的吗？ 提示:不是永动机.能量是通过摆动手臂对表内的转轮做功而储存的. 热力学第一定律的理解和应用 【探究导引】 观察以上图片思考以下问题： (1)气体吸收热量，内能一定增加吗? (2)对气体做功,同时气体放出热量,内能一定减少吗?【要点整合】 1.对ΔU=W+Q的理解：热力学第一定律将单纯的绝热过程和单纯的热传递过程推广到一般情况，既有做功又有热传递的过程，其中ΔU表示内能改变的数量，W表示做功的数量，Q表示外界与物体间传递的热量.2.对公式ΔU、Q、W符号的规定物体吸收热量内能增加正号物体放出热量内能减少负号外界对物体做功物体对外界做功3.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)应特别注意物理量的正负号及其物理意义.【特别提醒】应用热力学第一定律解题,一定要弄清热力学过程中物理量W、Q、ΔU的正、负号,防止公式ΔU=W+Q中因符号不清楚而出错.【典例1】一定量的气体内能增加了3×105 J (1)若吸收了2×105 J的热量,则是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做了多少焦耳的功? (2)若气体对外界做了4×105 J的功,则是气体放热还是从外界吸热?放出或吸收的热量是多少?【思路点拨】解答此题要抓住以下两点:【规范解答】(1)由热力学第一定律ΔU=Q+W 得W=ΔU-Q=3×105 J-2×105 J=1×105 J 外界对气体做功. (2)由ΔU=Q+W得Q=ΔU-W=3×105 J-(-4×105 J)=7×105 J 气体从外界吸热. 答案:(1)外界对气体做功 1×105 J (2)气体从外界吸热 7×105 J【变式训练】(2012·兰州高二检测)一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 ... ...