新人教選修3-3第十章熱力學(xué)第一定律能量守恒定律課件

第十章熱力學(xué)第一定律能量守恒定律10-1第十章熱力學(xué)第一定律能量守恒定律10-11給你一段鐵絲，想讓它的溫度升高，你有哪些方法？給你一段鐵絲，想讓它的溫度升高，你有哪些方法？2改變內(nèi)能的兩種方式做功熱傳遞對(duì)內(nèi)對(duì)外吸熱放熱內(nèi)能增加內(nèi)能增加內(nèi)能減少內(nèi)能減少（外界對(duì)物體做功）（物體對(duì)外界做功）（物體從外界吸熱）（物體對(duì)外界放熱）改變內(nèi)能的兩種方式做功熱傳遞對(duì)內(nèi)對(duì)外吸熱放熱內(nèi)能增加內(nèi)能增加3絕熱過(guò)程僅傳熱過(guò)程如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程中，內(nèi)能的變化ΔU與熱量Ｑ及做的功Ｗ之間又有什么關(guān)系呢？絕熱過(guò)程僅傳熱過(guò)程如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程4熱力學(xué)第一定律能量守恒定律

熱力學(xué)第一定律能量守恒定律5一、熱力學(xué)第一定律1.一個(gè)物體，它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量，那么：①如果外界做的功為Ｗ，則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？②如果物體對(duì)外界做的功為Ｗ，則它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？

一、熱力學(xué)第一定律1.一個(gè)物體，它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱61.一個(gè)物體，如果它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量，那么，外界對(duì)它做多少功，它的內(nèi)能就增加多少；物體對(duì)外界做多少功，它的內(nèi)能就減少多少.

返回1.一個(gè)物體，如果它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量，那么，外界72.一個(gè)物體，如果外界既沒(méi)有對(duì)物體做功，物體也沒(méi)有對(duì)外界做功，那么：①如果物體吸收熱量Ｑ，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？②如果放出熱量Ｑ，它的內(nèi)能如何變化？變化了多少？2.一個(gè)物體，如果外界既沒(méi)有對(duì)物體做功，物體也沒(méi)有對(duì)外界做功82.如果外界既沒(méi)有對(duì)物體做功，物體也沒(méi)有對(duì)外界做功，那么物體吸收了多少熱量，它的內(nèi)能就增加多少，物體放出了多少熱量，它的內(nèi)能就減少多少.返回2.如果外界既沒(méi)有對(duì)物體做功，物體也沒(méi)有對(duì)外界做功，那么物體93.如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程中，內(nèi)能的變化ΔU與熱量Ｑ及做的功Ｗ之間又有什么關(guān)系呢？3.如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程中，內(nèi)能的變化10一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和，這個(gè)關(guān)系叫做熱力學(xué)第一定律.ΔU物體內(nèi)能的增加量

W外界對(duì)物體做的功

Q物體吸收的熱量

ΔU＝W+Q一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所11思考與討論：一定量的氣體，膨脹過(guò)程中是外界對(duì)氣體做功還是氣體對(duì)外界做功？如果膨脹時(shí)做的功是135J，同時(shí)向外放熱85J，氣體的內(nèi)能變化量是多少？?jī)?nèi)能是增加了還是減少了？請(qǐng)你通過(guò)這個(gè)例子總結(jié)ΔU、Q、W幾個(gè)量取正、負(fù)值的意義。思考與討論：一定量的氣體，膨脹過(guò)程中是外界對(duì)氣體做功還是氣體12定律中各量的正、負(fù)號(hào)及含義物理量符號(hào)意義符號(hào)意義W+外界對(duì)系統(tǒng)做功－系統(tǒng)對(duì)外界做功Q+系統(tǒng)吸收熱量－系統(tǒng)放出熱量ΔU+內(nèi)能增加－內(nèi)能減少定律中各量的正、負(fù)號(hào)及含義物理量符號(hào)意義符號(hào)意義W+外界對(duì)系13三、應(yīng)用例題：一定量的氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量，內(nèi)能增加了4.2×105J。問(wèn)：①是氣體對(duì)外界做了功，還是外界對(duì)氣體做了功？做了多少焦耳的功？解：①根據(jù)ΔU=W+Q得W=ΔU－Q=4.2×105J－2.6×105J=1.6×105JW為正值，外界對(duì)氣體做功，做了1.6×105J的功。＇解：②同理可得：W=ΔU－Q=1.6×105J－2.6×105J=－1.0×105JW為負(fù)值，說(shuō)明氣體對(duì)外界做功（氣體體積變大），做了1.0×105J的功。＇＇②如果氣體吸收的熱量仍為2.6×105J不變，但是內(nèi)能只增加了1.6×105J，這一過(guò)程做功情況怎樣？三、應(yīng)用例題：一定量的氣體從外界吸收了2.6×105J的14學(xué)以致用例1、一定量的氣體，從外界吸收熱量2.7×105J，內(nèi)能增加4.3×105J。在這一過(guò)程中，是氣體對(duì)外做功，還是外界對(duì)氣體做功？做了多少功？解析：Q=+2.7×105JΔU=+4.3×105J﹀ΔU＝W+Q得：

W=1.6×105J＞0學(xué)以致用例1、一定量的氣體，從外界吸收熱量2.7×105J，15四、能量守恒定律用熱力學(xué)第一定律解釋柴油機(jī)正常工作時(shí)壓燃的原理活塞壓縮氣體，活塞對(duì)氣體做功，由于時(shí)間很短，散熱可以不計(jì)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，溫度升高，達(dá)到柴油燃點(diǎn)，可“點(diǎn)燃”柴油。能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量不變，這就是能量守恒定律.四、能量守恒定律用熱力學(xué)第一定律解釋柴油機(jī)正常工作時(shí)壓燃的原16五、永動(dòng)機(jī)不可能制成永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對(duì)外做功，這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī).人們把這種不消耗能量的永動(dòng)機(jī)叫第一類永動(dòng)機(jī).（不吃草的馬）

根據(jù)能量守恒定律，任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無(wú)中生有地制造能量，因此第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的.五、永動(dòng)機(jī)不可能制成永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地17結(jié)果：制造永動(dòng)機(jī)的千萬(wàn)次努力都以失敗而告終概念：不需要?jiǎng)恿蛉剂希瑓s能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器原因：違背了能量守恒定律第一類永動(dòng)機(jī).rm結(jié)果：制造永動(dòng)機(jī)的千萬(wàn)次努力都以失敗而告終概念：不需要?jiǎng)恿?8新人教選修3-3第十章熱力學(xué)第一定律能量守恒定律課件19<1>、是一個(gè)普遍適用的定律能量守恒定律的重要性<2>、將各種現(xiàn)象聯(lián)系在一起<3>、指導(dǎo)著人們的生產(chǎn)、科研<4>、19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一<1>、是一個(gè)普遍適用的定律能量守恒定律的重要性<2>、將各20例2：水平馬路上行駛的汽車，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，速度越來(lái)越慢，最后停止。這一現(xiàn)象符合能的轉(zhuǎn)化和守恒定律嗎？如果符合，汽車失去的動(dòng)能變成了什么？分析：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，汽車要克服阻力做功，當(dāng)所克服阻力做的功等于其熄火時(shí)的動(dòng)能時(shí)，汽車即停止運(yùn)動(dòng)。在這一過(guò)程中，汽車克服阻力做的功要轉(zhuǎn)變成地面、輪胎的內(nèi)能，所以在這個(gè)過(guò)程中能量還是守恒的，是機(jī)械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能了。例2：水平馬路上行駛的汽車，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，速度越來(lái)越慢，最21新人教選修3-3第十章熱力學(xué)第一定律能量守恒定律課件22小結(jié)：1、熱力學(xué)第一定律：

ΔU=W+Q

2、能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量不變，這就是能量守恒定律.小結(jié)：1、熱力學(xué)第一定律：ΔU=W+Q2、231、圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，氣缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣，以U甲、U乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中（）（Ａ）U甲不變，U乙減小（Ｂ）U甲增大，U乙不變（Ｃ）U甲增大，U乙減?。ǎ模︰甲不變，U乙不變C小試身手1、圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，氣缸、活塞(連同拉桿)是242、固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B，B的兩邊分別盛有氣體甲和氣體乙?，F(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過(guò)程中（）A、外力對(duì)乙做功，甲的內(nèi)能不變。B、外力對(duì)乙做功，乙的內(nèi)能不變。C、乙傳遞熱量給甲，乙的內(nèi)能增加。D、乙的內(nèi)能增加，甲的內(nèi)能不變。甲乙BPC2、固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B253、一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1，V1，T1)被壓縮至狀態(tài)Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2＞T1，則該過(guò)程中（）A．氣體的內(nèi)能一定是增加的B．氣體可能向外界放熱

C．氣體一定從外界吸收熱量D．氣體對(duì)外界做正功

AB3、一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1，V1，T1)被壓縮至狀264．一定量的氣體吸收熱量，體積膨脹并對(duì)外做功，則此過(guò)程的末態(tài)與初態(tài)相比，（）A．氣體內(nèi)能一定增加 B．氣體內(nèi)能一定減小C．氣體內(nèi)能一定不變D．氣體內(nèi)能是增是減不能確定04年湖南16D4．一定量的氣體吸收熱量，體積膨脹并對(duì)外做功，則此過(guò)程的末態(tài)275．下列說(shuō)法正確的是 （）A．外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大B．氣體從外界只收熱量，氣體的內(nèi)能一定增大C．氣體的溫度越低，氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大D．氣體的溫度越高，氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大04年北京理綜15D5．下列說(shuō)法正確的是 （）04年2804年廣西46．下列說(shuō)法正確的是 （）A．外界對(duì)一物體做功，此物體的內(nèi)能一定增加B．機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能是不可能的C．將熱量傳給一個(gè)物體，此物體的內(nèi)能一定改變D．一定量氣體對(duì)外做功，氣體的內(nèi)能不一定減少D04年廣西46．下列說(shuō)法正確的是 （2904年全國(guó)理綜167．一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過(guò)一系列變化后又回一開始的狀態(tài)，用W1表示外界對(duì)氣體做的功，W2表示氣體對(duì)外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個(gè)過(guò)程中一定有 （）A．Q1—Q2=W2—W1 B．Q1=Q2C．W1=W2 D．Q1>Q2點(diǎn)撥：整個(gè)過(guò)程的內(nèi)能不變，ΔE=0由熱力學(xué)第一定律ΔE=W總+Q總=0Q總=-W總∴Q1—Q2=W2—W1A04年全國(guó)理綜167．一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀308.如圖所示,密閉絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣體,下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì),置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部.另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP(彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為零),現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜