新教材人教版選擇性第三章第2節(jié)熱力學第一定律課件（58張）-1

第三章

熱力學定律第2節(jié)

熱力學第一定律課標解讀課標要求素養(yǎng)要求1.知道熱力學第一定律,并掌握其表達式。2.能運用熱力學第一定律解釋自然界能量的轉化、轉移問題,并進行具體的計算。1.物理觀念：知道熱力學第一定律及其符號法則。2.科學思維：理解熱力學第一定律的公式并能進行相關的分析計算。3.科學探究：通過熱力學第一定律的應用，養(yǎng)成與他人合作探究的習慣，體驗科學家探究規(guī)律的艱辛與執(zhí)著。4.科學態(tài)度與責任：了解熱力學第一定律的發(fā)現(xiàn)過程，體會科學探索中的挫折和失敗對科學發(fā)展的意義。要點熱力學第一定律一個熱力學系統(tǒng)的內能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

探究點一

熱力學第一定律的理解和應用1.如以以下圖，汽缸內封閉了一定質量的氣體。

符號+體積減小，外界對熱力學系統(tǒng)做功熱力學系統(tǒng)吸收熱量內能增加-體積增大，熱力學系統(tǒng)對外界做功熱力學系統(tǒng)放出熱量內能減少

例〔2021江蘇南通高三月考〕〔多項選擇〕如以以下圖，由導熱材料制成的汽缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在汽缸內，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，活塞上方液體會緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度保持不變，那么關于這一過程中汽缸內的氣體()

CDA.單位時間內氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多B.氣體分子間存在的斥力是活塞向上運動的原因C.氣體分子的速率分布情況不變D.氣體對外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量

B

探究點二

熱力學第一定律和氣體實驗定律的綜合應用爆米花酥脆可口、老少皆宜，是許多人喜愛的休閑零食。如圖為“中國老式高壓爆米花機〞，那“嘭〞的一聲巨響，是許多70后、80后人童年的有趣記憶。玉米在鐵質的密閉容器內被加熱，封閉氣體被加熱成高溫高壓氣體，當翻開容器蓋后，氣體迅速膨脹，壓強急劇減小，玉米粒就“爆炸〞成了爆米花。思考以下問題：

〔1〕容器的容積為多少？

CD

B[解析]被壓癟但尚未破裂的乒乓球放在熱水里泡一會兒，重新鼓起來，體積增大，那么氣體對外做功，溫度升高，內能增大，由熱力學第一定律可知，此過程氣體吸熱。

CD

BD

〔1〕環(huán)境溫度升高了多少？

〔2〕氣體的內能的變化量。

C

1.(多項選擇)以下過程，可能發(fā)生的是()A.物體吸收熱量，對外做功，同時內能增加B.物體吸收熱量，對外做功，同時內能減少C.外界對物體做功，同時物體吸熱，內能減少D.物體對外界做功，同時物體放熱，內能增加

AB

[解析]根據(jù)熱力學第一定律可知做功和熱傳遞都可以改變物體的內能。

C

3.如以以下圖，某同學將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設水溫均勻且恒定，筒內空氣無泄漏，不計氣體分子間相互作用，那么被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內空氣體積減小，那么筒內空氣()A.從外界吸熱 B.內能增大 C.向外界放熱 D.內能減小

C

[解析]金屬筒緩慢下降過程中，外界對筒內氣體做功，而筒與水有熱交換、水溫恒定，所以筒內空氣要向外界放熱，溫度保持不變，從而使內能保持不變。4.(多項選擇)如以以下圖，活塞將一定質量的氣體封閉在直立圓筒形導熱的汽缸中，活塞上堆放細沙，活塞處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)逐漸取走細沙，使活塞緩慢上升，直到細沙全部取走。假設活塞與汽缸之間的摩擦可忽略，那么在此過程中的以下說法中正確的選項是()A.氣體對外做功，氣體溫度可能不變B.氣體對外做功，內能可能不變C.氣體壓強可能增大，內能可能不變D.氣體從外界吸熱，內能一定增加

AB

[解析]由于汽缸是導熱的，可以與外界進行熱交換，所以細沙減少時，氣體膨脹對外做功，可能由于與外界進行熱交換吸熱使內能不變，但壓強減小。

A

D

7.如以以下圖，有一導熱性良好的汽缸放在水平面上，活塞與汽缸壁間的摩擦不計，汽缸內用一定質量的活塞封閉了一定質量的氣體，忽略氣體分子間的相互作用(即分子勢能視為零)，忽略環(huán)境溫度的變化，現(xiàn)緩慢推倒汽缸，在此過程中()A.氣體吸收熱量，內能不變B.汽缸內分子的平均動能增大C.單位時間內撞擊汽缸壁單位面積上的分子數(shù)增多D.汽缸內分子撞擊汽缸壁的平均作用力增大

A

[解析]由題圖可知，該過程氣體對外做功，由于忽略環(huán)境溫度變化，溫度不變，內能不變，由熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量，內能不變。

C

A.充氣過程中，儲氣室內氣體內能增大B.充氣過程中，儲氣室內氣體分子平均動能增大C.噴水過程中，儲氣室內氣體放熱D.噴水過程