2020年高中物理竞赛-热学篇C—09热力学第一定律：功、热量等概述(共13张PPT)

2020高中物理竞赛 热学篇C 一.系统的内能 热力学系统：所要研究的物体 外界：与系统发生作用的环境 ----气体内能是系统状态的单值函数 §9-1 功 热量 热力学第一定律 系统内能 对理想气体 ----温度的单值函数 二、功和热量 1、功：系统的边界发生宏观位移，产生系统的内能转化的过程叫做功。 ☆2由于系统与外界有温度差存在，通过分子的碰撞进行传递内能的过程，而传递能量叫热量 3.热功等效性 加热方法 作功和热量传递具有相同的效果，它们都是能量变化的量度 1卡= 4.186 J 高温物体 搅拌器 §9-1 内能 功 热量 三. 热力学第一定律 1.在给定的过程中外界对系统所做的功和传递给系统的热量之和等于系统内能的增加量，这一结论称热力学第一定律 对微小的状态变化过程 讨论：正负号意义 △E: “＋”表示系统内能增加 A: “＋”表示系统对外作功 Q: “＋”表示系统吸收热量 “－”表示系统放热 “－”表示系统内能减少 “－”表示外界对系统作功 §9-1 热力学第一定律 §9-2.准静态过程 一.准静态过程 1.准静态过程是由一系列依次接替的平衡态所组成的过程。 准静态过程是一种理想的过程，当实际过程进行的无限缓慢时，各时刻系统的状态无限接近平衡态。 2.驰豫时间：系统从非平衡态达到平衡态需要的时间。 二.准静态过程中的功 功的几何意义：功在数值上等于p~V 图上过程曲线下的面积 §9-2 热力学第一定律 讨论: 内能是状态的单值函数，所以E与过程无关 A 相当于过程曲线下的面积，与过程有关，所以Q也与过程有关，即两者都是过程量 §9-2 热力学第一定律 [例1]系统从A→B→A经历一个循环，且 EB>EA 。(1)试确定A→B，以及B→A的功A的符号及含义；(2)Q的符号如何确定；(3)循环总功和热量的正负 A1>0:气体对外做功 A2<0:外界对气体做功 解：(1)A B, 气体膨胀 B A, 气体压缩 §9-2 热力学第一定律 吸热 放热 总功： (2)A B: B A: (3)A B A: §9-2 热力学第一定律 谢谢观看！ $$