3.2热力学第一定律3.3能量守恒定律 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三课件

物理选择性必修3 第三章 热力学定律 热力学第一定律 2 3 能量守恒定律 单纯做功： 那么，当外界既对系统做功又对系统传热时，内能如何变化？ ΔU1＝W 单纯传热： ΔU2＝Q。 做功和传热这两种方法在改变系统的内能方面是等价的，即一定数量的功与确定数量的热相对应。 一 热力学第一定律 一个热力学系统的内能增量等于外界对它传递的热量与外界对它所做的功的和。 1.内容： 2.表达式： ∆U = Q + W 3.符号法则 1）外界对系统做功，W > 0，即W为正值； 系统对外界做功，W < 0，即W为负值； 2）外界对系统传递热量，Q > 0，即Q为正值； 系统对外界传递热量，Q > 0，即Q为负值； 3）系统内能增加，∆U > 0，即∆U为正值； 系统内能减少，∆U < 0，即∆U为负值； 4.应用注意事项 1）注意分清W、Q的正负号，以便准确判断∆U的正、负。 2）几种特殊情况 ① 若过程绝热，则Q=0，∆U=W ② 若过程不做功，则W=0，∆U=Q ③ 若过程始、末状态物体的内能不变，即∆U=0，则W+Q=0。 5.解题步骤 1）明确研究对象 2）明确W、Q的正负 3）根据热力学定律列方程求解 4）注意各量的正负及其物理意义 二 能量守恒定律 1.内容： 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。 机械能转化为内能 内能转化为机械能 电能转化为内能 3.意义 2）它是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比机械能守恒定律更普遍。 物体在空中下落时受到空气阻力作用，机械能不守恒，但包括内能在内的总的能量却是守恒的。 3）能量转化和守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄严宣告了第一类永动机幻想的彻底破灭。 1）它把原理人们认为互不相关的各种现象联系在一起，把表面上完全不同的各类运动统一在一个自然规律中。 例如： 3）永动机不可能制成 它不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功。 ②不可能制成的原因： ①第一类永动机： 违背了能量守恒定律。 课堂小结 一、热力学第一定律 内容 表达式 二、能量守恒定律 三、第一类永动机不可能制成 课堂练习 1.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸力空气的内能改变了多少？ 解析： 外界对汽