内容正文:
3.2热力学第一定律、能量守恒定律
知识回顾
1.改变内能的两种方式:做功、热传递
2.做功和热传递在改变内能上的区别:
①做功是其它形式的能与内能之间的转化
②热传递是不同物体之间内能的转移
3.理想气体:忽略分子间的作用力(分子势能)
4.理想气体的内能只跟温度、物质的量有关
内能的变化
1.绝热过程
2.等容过程
3.等温过程
热力学第一定律
内容:一个热力学系统的内能增加量等于物体从外界吸收的热量Q与外界对物体所做的功之和,这个关系叫做热力学第一定律。
公式:
解析:①W指外界对物体所做的功
②Q指物体从外界吸收的热量
③△U指物体的内能增加量
公式ΔU=Q+W中的有关讨论
需要注意的是一般情况下外界对物体做不做功,需看物体的体积是否变化:
(1)若物体体积增大,表明物体对外界做功,W<0.
(2)若物体体积变小,表明外界对物体做功,W>0.
知识要点:
1.一定质量的理想气体的内能只与温度有关。
2.外界对理想气体是否做功,看体积是否改变。
若过程中不做功(体积不变),即W=0,则Q=ΔU。
3.若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU。
4.若过程的始末状态物体的内能不变(温度不变),即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q.
能量守恒定律
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成为另一种形式,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.
1.热力学第一定律体现了能量的转换、转移、守恒
2.热力学第一定律是能量守恒定律的一种具体体现
能量守恒定律中的“转化”和“转移”
(1)某种形式的能量减少,一定有其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等.
(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.
第一类永动机
历史上,人们曾想制造这样的一种机器,它不需要任何动力或燃料却能不断对外做功,这种机器称为第一类永动机。
第一类永动机:不消耗能量,却可以源源不断对外做功的机器。
根据能量守恒定律,任何一部机器,只要对外做功,都要消耗能量, 不能无中生有地创造能量.
第一类永动机不可能制成
失败的原因:违反能量守恒定律
例题: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,外界对气体做了多少功?
明确各物理量的符号
P65练习1、2、3
一定量的理想气体在某一过程中,