新人教选修3-3第十章热力学第一定律能量守恒定律课件

第十章热力学第一定律能量守恒定律10-1第十章热力学第一定律能量守恒定律10-11给你一段铁丝，想让它的温度升高，你有哪些方法？给你一段铁丝，想让它的温度升高，你有哪些方法？2改变内能的两种方式做功热传递对内对外吸热放热内能增加内能增加内能减少内能减少（外界对物体做功）（物体对外界做功）（物体从外界吸热）（物体对外界放热）改变内能的两种方式做功热传递对内对外吸热放热内能增加内能增加3绝热过程仅传热过程如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及做的功Ｗ之间又有什么关系呢？绝热过程仅传热过程如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程4热力学第一定律能量守恒定律

热力学第一定律能量守恒定律5一、热力学第一定律1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？②如果物体对外界做的功为Ｗ，则它的内能如何变化？变化了多少？

一、热力学第一定律1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热61.一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界对它做多少功，它的内能就增加多少；物体对外界做多少功，它的内能就减少多少.

返回1.一个物体，如果它既没有吸收热量也没有放出热量，那么，外界72.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：①如果物体吸收热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？②如果放出热量Ｑ，它的内能如何变化？变化了多少？2.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功82.如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么物体吸收了多少热量，它的内能就增加多少，物体放出了多少热量，它的内能就减少多少.返回2.如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么物体93.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Ｑ及做的功Ｗ之间又有什么关系呢？3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化10一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和，这个关系叫做热力学第一定律.ΔU物体内能的增加量

W外界对物体做的功

Q物体吸收的热量

ΔU＝W+Q一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所11思考与讨论：一定量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J，气体的内能变化量是多少？内能是增加了还是减少了？请你通过这个例子总结ΔU、Q、W几个量取正、负值的意义。思考与讨论：一定量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体12定律中各量的正、负号及含义物理量符号意义符号意义W+外界对系统做功－系统对外界做功Q+系统吸收热量－系统放出热量ΔU+内能增加－内能减少定律中各量的正、负号及含义物理量符号意义符号意义W+外界对系13三、应用例题：一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J。问：①是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？解：①根据ΔU=W+Q得W=ΔU－Q=4.2×105J－2.6×105J=1.6×105JW为正值，外界对气体做功，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为负值，说明气体对外界做功（气体体积变大），做了1.0×105J的功。＇＇②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变，但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情况怎样？三、应用例题：一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的14学以致用例1、一定量的气体，从外界吸收热量2.7×105J，内能增加4.3×105J。在这一过程中，是气体对外做功，还是外界对气体做功？做了多少功？解析：Q=+2.7×105JΔU=+4.3×105J﹀ΔU＝W+Q得：

W=1.6×105J＞0学以致用例1、一定量的气体，从外界吸收热量2.7×105J，15四、能量守恒定律用热力学第一定律解释柴油机正常工作时压燃的原理活塞压缩气体，活塞对气体做功，由于时间很短，散热可以不计，机械能转化为气体的内能，温度升高，达到柴油燃点，可“点燃”柴油。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变，这就是能量守恒定律.四、能量守恒定律用热力学第一定律解释柴油机正常工作时压燃的原16五、永动机不可能制成永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机.人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机.（不吃草的马）

根据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的.五、永动机不可能制成永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地17结果：制造永动机的千万次努力都以失败而告终概念：不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器原因：违背了能量守恒定律第一类永动机.rm结果：制造永动机的千万次努力都以失败而告终概念：不需要动力或18新人教选修3-3第十章热力学第一定律能量守恒定律课件19<1>、是一个普遍适用的定律能量守恒定律的重要性<2>、将各种现象联系在一起<3>、指导着人们的生产、科研<4>、19世纪自然科学三大发现之一<1>、是一个普遍适用的定律能量守恒定律的重要性<2>、将各20例2：水平马路上行驶的汽车，在发动机熄火后，速度越来越慢，最后停止。这一现象符合能的转化和守恒定律吗？如果符合，汽车失去的动能变成了什么？分析：汽车发动机熄火后，汽车要克服阻力做功，当所克服阻力做的功等于其熄火时的动能时，汽车即停止运动。在这一过程中，汽车克服阻力做的功要转变成地面、轮胎的内能，所以在这个过程中能量还是守恒的，是机械能转变成内能了。例2：水平马路上行驶的汽车，在发动机熄火后，速度越来越慢，最21新人教选修3-3第十章热力学第一定律能量守恒定律课件22小结：1、热力学第一定律：

ΔU=W+Q

2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变，这就是能量守恒定律.小结：1、热力学第一定律：ΔU=W+Q2、231、图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以U甲、U乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（）（Ａ）U甲不变，U乙减小（Ｂ）U甲增大，U乙不变（Ｃ）U甲增大，U乙减小（Ｄ）U甲不变，U乙不变C小试身手1、图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是242、固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和气体乙。现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中（）A、外力对乙做功，甲的内能不变。B、外力对乙做功，乙的内能不变。C、乙传递热量给甲，乙的内能增加。D、乙的内能增加，甲的内能不变。甲乙BPC2、固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B253、一定质量的理想气体由状态Ⅰ(p1，V1，T1)被压缩至状态Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2＞T1，则该过程中（）A．气体的内能一定是增加的B．气体可能向外界放热

C．气体一定从外界吸收热量D．气体对外界做正功

AB3、一定质量的理想气体由状态Ⅰ(p1，V1，T1)被压缩至状264．一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，（）A．气体内能一定增加 B．气体内能一定减小C．气体内能一定不变D．气体内能是增是减不能确定04年湖南16D4．一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态275．下列说法正确的是 （）A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界只收热量，气体的内能一定增大C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大04年北京理综15D5．下列说法正确的是 （）04年2804年广西46．下列说法正确的是 （）A．外界对一物体做功，此物体的内能一定增加B．机械能完全转化成内能是不可能的C．将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变D．一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少D04年广西46．下列说法正确的是 （2904年全国理综167．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回一开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有 （）A．Q1—Q2=W2—W1 B．Q1=Q2C．W1=W2 D．Q1>Q2点拨：整个过程的内能不变，ΔE=0由热力学第一定律ΔE=W总+Q总=0Q总=-W总∴Q1—Q2=W2—W1A04年全国理综167．一定质量的理想气体，从某一状308.如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于理想气体容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静