10.3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第三节ks5u精品课件复习思考

[问题2]：既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么功、热量跟内能的改变之间就一定存在某种联系，大家认为是这样的吗？它们究竟存在什么样的联系呢？今天我们就来研究这个问题.

[问题1]：改变物体内能的方式有哪些？①做功②和热传递ks5u精品课件1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：①如果外界对物体做的功为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？ks5u精品课件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.

ks5u精品课件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，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？ks5u精品课件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.ks5u精品课件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ΔU与热量Ｑ及做的功Ｗ之间又有什么关系呢？ks5u精品课件

ΔU=W+Q该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系，是热力学第一定律的数学表达式.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

ks5u精品课件一、热力学第一定律1、内容：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。2、表达式：ΔU＝W+Q例1：一定量的气体，在膨胀过程中做了135J的功，同时向外放热85J，则气体的内能变化量是多少？减少220Jks5u精品课件二、定律中各物理量正、负号的意义物理量符号意义符号意义WQΔU+外界对物体做功-物体对外界做功+物体吸收热量-物体放出热量+-内能增加内能减少ks5u精品课件三、应用例2：一定质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？ks5u精品课件1.自然界中存在不同形式的能2.不同形式的能之间可以发生相互转化能量转化的多少用功来量度动能、重力势能、弹性势能、电能、内能……四、能量守恒定律ks5u精品课件四、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；在转化和转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律.3.能量守恒定律的内容：ks5u精品课件(1)是一个普遍适用的定律4.能量守恒定律的重要性比机械能守恒定律应用更广(2)将各种现象联系在一起力学、热学、电学、光学、化学、生物学...(3)指导着人们的生产、科研泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在(4)19世纪自然科学三大发现之一能量守恒定律；细胞学说；生物进化论(恩格斯)宣告了第一类永动机造不成ks5u精品课件热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发生转化时的能量守恒定律.5.与热力学第一定律的关系ks5u精品课件五、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.ks5u精品课件ks5u精品课件六、总结1、热力学第一定律：

ΔU=W+Q3、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.2、热力学第一定律表达式中各物理量符号的意义ks5u精品课件一定质量的气体吸收热量，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例3、Dks5u精品课件下列说法正确的是 （）A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界吸收热量，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例4、Dks5u精品课件例5、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Dks5u精品课件例6：一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，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—W1Aks5u精品课件7、永动机是不可制成的，这是因为永动机()A．不符合机械能守恒定律B．违背了能的转化和守恒定律C．制造永动机的技术不过关D．无法解决机械摩擦问题Bks5u精品课件例8、一颗子弹以某一水平速度击中了静