5.1热力学第一定律 课件-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-3

第1节 热力学第一定律 　 第5章 热力学定律　 实验录像：钻木取火 改变内能的两种方式 做功 热传递 对内 对外 吸热 放热 内能增加 内能增加 内能减少 内能减少 （外界对物体做功） （物体对外界做功） （物体从外界吸热） （物体对外界放热） 绝热过程 仅传热过程 如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中， 内能的变化ΔU与热量Q及做的功W之间又有什么关系呢？ 一、热力学第一定律及其应用 1、表述：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和. 2、意义：热力学第一定律反映了功、热量跟系统内能改变之间的定量关系. 3、数学表达式： ΔU= Q +W 定律中各量的正、负号及含义 ΔU = W + Q 物理量 符号 意义 符号 意义 W ＋ 外界对物体 做功 － 物体对外界 做功 Q ＋ 物体吸收 热量 － 物体放出 热量 ΔU ＋ 内能增加 － 内能减少 .对热力学第一定律的理解 (1)热力学第一定律是包括内能在内的能量的转化和守恒定律,即在一切涉及热现象的宏观过程中,能量可以发生转移或转化,在转移或转化过程中总能量守恒.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的方式是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系,即ΔU=Q+W,此式为标量式,功､热量､能应统一使用国际单位焦耳. (2)对公式ΔU=Q+W各量的符号规定 外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q为正值,物体放出热量,Q为负值;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值. .几种特殊的内能变化过程 (1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做多少功,物体内能增加多少,物体对外做多少功,内能减少多少.外界与物体间做的功等于物体内能的变化. (2)若过程中没有做功,即W=0,则Q=ΔU,物体与外界交换的热量等于物体内能的变化. (3)若过程的始､末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,物体与外界做的功等于物体与外界交换的热量. 1.一定量的气体，从外界吸收热量2.7×105J,内能增加4.3×105J.在这一过程中，是气体对外做功，还是外界对气体做功？做了多少功？ Q=+2.7×105J ΔU=+4.3×105J ﹀ ΔU＝W + Q 得： W=1.6×105J ＞0