熱力學(xué)第一定律課件使用

3.2熱力學(xué)第一定律改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式做功熱傳遞對內(nèi)對外吸熱放熱內(nèi)能增加內(nèi)能增加內(nèi)能減少內(nèi)能減少（外界對系統(tǒng)做功）（系統(tǒng)對外界做功）（系統(tǒng)從外界吸熱）（系統(tǒng)對外界放熱）熱力學(xué)第一定律1、表達式：ΔU＝（±Q）＋（±W）2、文字表述：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。ΔUQW+-系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)內(nèi)能減小系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)對外界放熱體積減小，外界對系統(tǒng)做功體積增大，系統(tǒng)對外界做功對熱力學(xué)第一定律的理解：3、若過程是絕熱的，即Q＝0，則ΔU＝W，系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對物體做的功。4、若過程中不做功（單純傳熱），即W＝0，則ΔU＝Q，系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于物體從外界吸收的熱量。5、若過程的始末狀態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)放出的熱量(或系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對外界做的功)。6、對于理想氣體，溫度變化，內(nèi)能一定變化，等溫過程ΔU＝0。1、當做功和熱傳遞同時發(fā)生時，物體的內(nèi)能可能增加，也可能減小，還可能保持不變。2、物體內(nèi)能發(fā)生變化可能是由做功引起的，也可能是由熱傳遞引起的，還可能是兩者共同作用的結(jié)果。7、功≠熱量。功和熱量都是過程量，但它們的含義不同，做功的過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，并且做功是能量轉(zhuǎn)化的量度，熱量是在熱傳遞過程中內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．

對物體做功的過程是所其他形式的能轉(zhuǎn)為內(nèi)能的過程。

轉(zhuǎn)化與守恒。考點一、熱一的直接考查壓縮氣體V減小外界對氣體做功絕熱U增加氣體不自由膨脹V增加氣體對外界做功絕熱U減小氣體自由膨脹V增加氣體對外界不做功絕熱U不變K氣體AK氣體A真空BK氣體A真空B一般情況下外界對系統(tǒng)做功與否，需要看物體的體積是否變化。考點二、氣體做功與體積變化的關(guān)系1、氣體等壓變化對外界做功2、P-V圖下方(與坐標軸所圍的面積)的“面積”

表示做功多少。W=PΔV*具體計算對氣體做功【遷移應(yīng)用1，選自教材】如圖，一臺四沖程內(nèi)燃機，活塞在壓縮沖程某段時間內(nèi)移動的距離為0.1m，這段過程活塞對氣體的壓力逐漸增大，其做的功相當于2×103N的恒力使活塞移動相同距離所做的功（圖甲）。內(nèi)燃機工作時汽缸溫度高于環(huán)境溫度，該過程中壓縮氣體傳遞給汽缸的熱量為25J。⑴求上述壓縮過程中氣體內(nèi)能的變化量。①確定研究對象：汽缸中的氣體。（1）壓縮過程活塞（外界）對氣體（系統(tǒng)）做功，W是正值：W1=F1l1=2×102×0.1J=200J系統(tǒng)向外放熱：Q=-25J氣體內(nèi)能的變化量：ΔU1=W1＋Q1=200J-25J=175J③正確選取W與Q的正負。②明確氣體狀態(tài)變化過程。分析：解析：

【例題】如圖，一臺四沖程內(nèi)燃機，活塞在壓縮沖程某段時間內(nèi)移動的距離為0.1m，這段過程活塞對氣體的壓力逐漸增大，其做的功相當于2×103N的恒力使活塞移動相同距離所做的功（圖甲）。內(nèi)燃機工作時汽缸溫度高于環(huán)境溫度，該過程中壓縮氣體傳遞給汽缸的熱量為25J。⑵燃燒后的高壓氣體對活塞做功，氣體推動活塞移動，其做的功相當于9×103N的恒力使活塞移動相同距離所做的功（圖乙），該做功過程氣體傳遞給汽缸的熱量為30J，求此做功過程氣體內(nèi)能的變化量。①確定研究對象：汽缸中的氣體。③正確選取W與Q的正負。②明確氣體狀態(tài)變化過程。分析：解析：

（2）氣體膨脹過程中氣體（系統(tǒng)）對外界所做功，W是負值：W2=F2L2=-9×102×0.1J=-900J系統(tǒng)向外放熱：Q=-30J氣體內(nèi)能的變化量：