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,,第十章 熱力學(xué)定律,第3節(jié) 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律,1,2,1.一個(gè)物體，它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量，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？,2.一個(gè)物體，如果外界既沒有對(duì)物體做功，物體也沒有對(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？,3,一個(gè)物體，如果它既沒有吸收熱量，也沒有放出熱量，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. 如果外界既沒有對(duì)物體做功，物體也沒有對(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.,ΔU=W（絕熱過程）,ΔU=Q（單純熱傳遞）,總結(jié),4,如果物體在跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程中，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？,ΔU=W+Q,該式表示的是功、熱量跟內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系，在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律.,5,1.內(nèi)容：一個(gè)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(duì)它所做的功的和,2.表達(dá)式：△U=W+Q,一、熱力學(xué)第一定律,3.符號(hào)規(guī)定,6,4.幾種特殊情況 (1)若過程是絕熱的,即Q=0,則W=ΔU,外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增量; (2)若過程中不做功,即W=0,則Q=ΔU,物體從外界吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增量; (3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即ΔU=0,則W+Q=0或W=-Q,外界對(duì)物體做的功等于物體向外界放出的熱量。,溫馨提示：判斷是否做功的方法 一般情況下外界對(duì)物體做功與否,需看物體的體積是否變化。 (1)若物體體積增大,表明物體對(duì)外界做功(氣體自由膨脹時(shí)例外),W0。,7,A,觸類旁通：若使例1中的氣體返回原來的狀態(tài),在此過程中放出了400 J的熱量,試分析是氣體對(duì)外界做功,還是外界對(duì)氣體做功?做了多少功?,答案:氣體對(duì)外界做功200 J。,8,內(nèi)容：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)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。,二、能量守恒定律,9,【例2】 A、B兩裝置,均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi)),水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法正確的是( ),A.A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量 B.B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量 C.A和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同 D.A和B中水銀溫度始終相同,故內(nèi)能增量相同,B,10,1.第一類永動(dòng)機(jī),概念：,結(jié)果：,違背能量守恒定律,不消耗能量的機(jī)器,無一例外地歸于失敗,原因：,2.永動(dòng)機(jī)給我們的啟示,人類在利用和改造自然時(shí)，必須遵循自然定律,三、永動(dòng)機(jī)不可能制成,11,1.下列說法正確的是（ ） A．外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大 B．氣體從外界只吸收熱量，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，氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大,D,2.一定量的氣體吸收熱量，體積膨脹并對(duì)外做功，則此過程的末態(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,D,12,3.如圖所示的絕熱容器，把隔板抽掉，讓左側(cè)氣體自由膨脹到右側(cè)直至平衡（ ） A．氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度降低 B．氣體對(duì)外做功，內(nèi)能不變，溫度不變 C．氣體不做功，內(nèi)能不變，溫度不變，壓強(qiáng)減小 D．氣體不做功，內(nèi)能減少，壓強(qiáng)減小,C,,13,