110.3热力学第一定律能量守恒定律主讲人:陈望【温故知新】1.改变内能的方式:和.2.功和内能的关系:若不存在热传递,当外界对系统做功时,W>0,ΔU>0,表明系统内能,(填“增加”或“减少”)关系式为W=;若系统对外做功,则W<0,ΔU<0,表明系统内能(填“增加”或“减少”).判断做功情况的方法,看系统的是否变化.(1)若系统体积减小,表明对做功,W>0;(2)若系统体积增大,表明对做功,W<0.特别的:气体的真空自由膨胀不做功。【小试牛刀】1.如图所示,绝热容器中间用隔板隔开,左侧装有理想气体,右侧为真空.现将隔板抽掉,让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡,在此过程中()A.气体对外界做功,温度降低,内能减少B.气体对外界做功,温度不变,内能不变C.气体不做功,温度不变,内能不变D.气体不做功,温度不变,内能减少3.热传递和内能的关系:若系统既不对外做功,外界对系统也不做功,当系统从外界吸收热量Q时,则Q>0,ΔU>0,表明系统内能(填“增加”或“减少”).关系式为Q=;若系统向外放出热量,则Q<0,ΔU<0,表明系统内能(填“增加”或“减少”).一、热力学第一定律【思维探究】内能增量、做功、热传递的定量关系1)对一个绝热过程,外界对系统做功20J,系统内能改变了多少?2)对一个无做功的过程,若外界给系统传递20J的热量,系统内能改变了多少?20J的功能否等于20J的热量?3)若外界先对系统做20J功,再给系统传递20J的热量,系统的内能改变了多少?4)若外界对系统做20J功的同时,吸收20J的热量,系统的内能改变多少?总结:当外界对系统做功的同时系统吸热,系统内能的增量等于2【自研教材】P54页1、2、3自然段完成下面内容。1.热力学第一定律内容:2.公式:3.意义:热力学第一定律反映了、跟改变量之间的定量关系.4.公式中+、-的意义:【学以致用】2.空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了1.5×105J,这一过程中空气向外界传递的热量是多少?(1)明确研究对象:(2)列出做功、热传递、内能改变量的情况:分别列出系统吸收或放出的热量;外界对系统所做的功或系统对外所做的功;内能是增加还是减少。(3)根据热力学第一定律ΔU=Q+W列出方程进行求解.(4)正负号及其物理意义.【体验成功】3.图是密闭的气缸密封了一定质量的理想气体,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的()A.温度升高,内能增加600JB.温度升高,内能减少200JC.温度降低,内能增加600JD.温度降低,内能减少200J5.三种特殊情况物理量符号意义符号意义W+外界对做功-系统对做功Q+系统热量-系统热量ΔU+系统内能-系统内能3一般气体的内能由气体的和共同决定。理想气体的内能只由气体的决定。6.理想气体的三种热学过程比较:【小试牛刀】4.(双选)如图所示,A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态,当气体自状态A变化到状态B时()A.体积必然变大B.一定经过体积减小的过程C.外界必然对气体做正功D.气体必然从外界吸热【典例剖析】5.如图一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环,A、B、C状态参量如图所示,气体在状态A的温度为27℃,求:(1)气体在状态B的温度TB;(2)气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换的总热量Q.ΔU=0始末状态内能W=Q=外界对系统做功等于等温变化不变等容过程不变等压过程不变4二、能量守恒定律自研教材P54-55页,完成如下内容:1.内容:能量既不会,也不会,它只能从转化为,或者从转移到,在转化或转移的过程中保持不变.2.能量守恒定律的发现过程?3.能量守恒定律的重要性1)是一个普遍适用的定律2)将原来人们认为互不相关的各种现象——联系在一起。3)指导着人们的生产、科研和用能量守恒预言了的存在4)19世纪自然科学三大发现之一19世纪的三大发现包括:三、永动机不可能制成自研教材P54-55页,完成如下内容:1.什么是第一类永动机?2.第一类永动机不可能制成的原因:【小试牛刀】6.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,未从木块中穿出.对于这一过程,下列说法中正确的是()A.子弹减少的机械能...