《高中物理 第三章 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律課件 粵教版選修33》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第三章 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律課件 粵教版選修33(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律1內(nèi)容:系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與和外界對它所做的功的_2表達(dá)式:UWQ做功 W熱量 Q內(nèi)能的改變U取正值“”外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值“”系統(tǒng)對外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能減少3符號法則做功熱傳遞4.熱力學(xué)第一定律說明了_和_是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度,沒有做功和熱傳遞就不可能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,同時也進(jìn)一步揭示了能量守恒定律一、應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟1根據(jù)符號法則寫出各已知量(W、Q、U)的正、負(fù);2根據(jù)方程UWQ 求出未知量;3再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負(fù)來確定吸熱、放熱情況或做功情況二、熱力學(xué)第一定
2、律的應(yīng)用第一定律,QUW0,氣體對外界放熱,放出的熱量等于外界對氣體做的功和氣體溫度降低所減少的內(nèi)能之和2等容過程氣體等容變化時,氣體沒有推動活塞對外界做功,W0.根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UQ.在等容過程中,氣體吸收的熱量全部用于增加內(nèi)能,溫度升高;反之,氣體放出的熱量是以減小內(nèi)能為代價的,溫度降低3等溫過程理想氣體在等溫過程中內(nèi)能保持不變,U0,由熱力學(xué)第一定律,WQ,如果氣體被等溫壓縮,則 W0,Q0, 氣體對外界放熱,外界對理想氣體所做的功全部轉(zhuǎn)換為傳給外界的熱量如果氣體等溫膨脹,氣體從外界吸取的熱量全部轉(zhuǎn)換為對外所做的功熱力學(xué)第一定律的理解例 1下列說法中正確的是()A.物體吸收熱量,其內(nèi)
3、能必增加B.外界對物體做功,物體內(nèi)能必增加C.物體吸收熱量,同時對外做功,其內(nèi)能可能減少D.物體溫度不變,其內(nèi)能也一定不變解析:由UWQ 知,內(nèi)能的變化量由外界對物體做的功和物體從外界吸收的熱量共同決定,故 A、B 說法錯誤溫度不變,只能說明分子平均動能不變,而分子勢能不能確定故 D 說法錯誤在分析該問題時,既要考慮到內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,又要考慮到改變內(nèi)能也有兩種方式:做功和熱傳遞答案:C利用熱力學(xué)第一定律計算例 2一定量的氣體從外界吸收了 2.6105 J 的熱量,內(nèi)能增加了 4.2105 J外界對氣體做了多少功?解: 由UWQ 得:WUQ4.2105 J2.6105 J1.6105 J外界對氣體做的功是 1.6105 J.上題中,如果氣體吸收的熱量仍為 2.6105 J,但是內(nèi)能只增加了 1.6105 J,計算結(jié)果 W 將為負(fù)值怎樣解釋這個結(jié)果?一般地講,U、Q、W 的正值和負(fù)值各代表什么物理意義?解:根據(jù)熱力學(xué)第一定律:UWQ 則:WUQ1.6105 J2.6105 J1.0105 J表示氣體對外界做功 1.0105 J.由以上可以看出,外界對氣體做功 W 取正值,氣體對外界做功 W 取負(fù)值返回返回