热力学第一定律课件使用

3.2热力学第一定律改变系统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（外界对系统做功）（系统对外界做功）（系统从外界吸热）（系统对外界放热）热力学第一定律1、表达式：ΔU＝（±Q）＋（±W）2、文字表述：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。ΔUQW+-系统内能增加系统内能减小系统从外界吸热系统对外界放热体积减小，外界对系统做功体积增大，系统对外界做功对热力学第一定律的理解：3、若过程是绝热的，即Q＝0，则ΔU＝W，系统内能的增加量等于外界对物体做的功。4、若过程中不做功（单纯传热），即W＝0，则ΔU＝Q，系统内能的增加量等于物体从外界吸收的热量。5、若过程的始末状态系统的内能不变，即ΔU＝0，则W＝－Q(或Q＝－W)，外界对系统做的功等于系统放出的热量(或系统吸收的热量等于系统对外界做的功)。6、对于理想气体，温度变化，内能一定变化，等温过程ΔU＝0。1、当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能增加，也可能减小，还可能保持不变。2、物体内能发生变化可能是由做功引起的，也可能是由热传递引起的，还可能是两者共同作用的结果。7、功≠热量。功和热量都是过程量，但它们的含义不同，做功的过程伴随着能量的转化，并且做功是能量转化的量度，热量是在热传递过程中内能的转移．

对物体做功的过程是所其他形式的能转为内能的过程。

转化与守恒。考点一、热一的直接考查压缩气体V减小外界对气体做功绝热U增加气体不自由膨胀V增加气体对外界做功绝热U减小气体自由膨胀V增加气体对外界不做功绝热U不变K气体AK气体A真空BK气体A真空B一般情况下外界对系统做功与否，需要看物体的体积是否变化。考点二、气体做功与体积变化的关系1、气体等压变化对外界做功2、P-V图下方(与坐标轴所围的面积)的“面积”

表示做功多少。W=PΔV*具体计算对气体做功【迁移应用1，选自教材】如图，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相当于2×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（图甲）。内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J。⑴求上述压缩过程中气体内能的变化量。①确定研究对象：汽缸中的气体。（1）压缩过程活塞（外界）对气体（系统）做功，W是正值：W1=F1l1=2×10²×0.1J=200J系统向外放热：Q=-25J气体内能的变化量：ΔU1=W1＋Q1=200J-25J=175J③正确选取W与Q的正负。②明确气体状态变化过程。分析：解析：

【例题】如图，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相当于2×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（图甲）。内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J。⑵燃烧后的高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动，其做的功相当于9×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（图乙），该做功过程气体传递给汽缸的热量为30J，求此做功过程气体内能的变化量。①确定研究对象：汽缸中的气体。③正确选取W与Q的正负。②明确气体状态变化过程。分析：解析：

（2）气体膨胀过程中气体（系统）对外界所做功，W是负值：W2=F2L2=-9×10²×0.1J=-900J系统向外放热：Q=-30J气体内能的变化量：