内容正文:
第3章 热力学定律
第1节 热力学第一定律
第2节 能量的转化与守恒
一、功、热量与内能
思考
问题1:如图,做功和热传递达到的效果是否相同?
提示:相同
问题2:物体吸收了热量,其内能是否一定增加?
提示:不一定
1.改变内能的两种方式:_____和热_____。
2.物体内能的改变:
判断下列物体内能变化的情况:
(1)如果一个物体既不吸热也不放热,当外界对它做功时,物体内能将__,当物体
对外界做功时,物体内能将__。
(2)如果一个物体既不对外界做功,外界也不对它做功,当物体从外界吸热时,物
体内能将__,当物体向外放热时,物体内能将__。(均选填:A.增加 B.减少)
做功
传递
A
B
A
B
3.热力学第一定律:
(1)内容:物体内能的增加量ΔU等于外界对物体__________与物体从外界_____
_______Q之和。
(2)表达式:ΔU=____。
所做的功W
吸收
的热量
W+Q
二、第一类永动机
思考
问题1:图中的两种永动机,为什么都不可能实现?
提示:因为都违背了热力学第一定律
问题2:第一类永动机违背了什么规律?
提示:违背了热力学第一定律
1.第一类永动机:有人幻想的一种不消耗任何能量而能永远_________的机器。
2.第一类永动机的本质:能量能无中生有地_________。
3.第一类永动机不能制造成功的原因:违背了_______________。
对外做功
创造出来
热力学第一定律
三、能量守恒定律的发现
思考
问题1:如图所示的装置,涉及几种形式能量的转化?
提示:涉及内能、电能、机械能之间的转化。
问题2:能量在转化过程中遵循什么样的规律?
提示:遵循能量守恒定律。
1.迈尔的发现:
体力和体热必定来源于食物中的_______,内能、化学能、机械能都是等价的,是
可以_________的,如果动物的能量输入与支出是平衡的,那么,所有这些形式的
能在量上必定是_____的。
2.焦耳的研究:
(1)确定了电能向内能转化的_____关系。
(2)用了近40年的时间,不懈地钻研_________问题,为能量守恒定律提供了无可
置疑的证据。
化学能
相互转化
守恒
定量
热功转换
3.亥姆霍兹的贡献:
从理论上把力学中的能量守恒原理推广到热、光、电、磁、化学反应等过程,揭
示了它们之间的_______。
统一性
四、能量守