内容正文:
第三章热力学基础
第二节热力学第一定律
学习重点:
学习难点:
1、能量守恒定律。
2、从能量转化的观点理解热力学第一定律,会用ΔU = W + Q 分析和计算有关问题。
1、如何用能量转化和守恒的观点分析物理现象;
2、热力学第一定律ΔU = W + Q中各物理量的意义及正负号的确定。
[问]:既然做功和热传递都可以改变物体的内能,那么功、热量跟内能的改变之间一定有某种联系,我们就来研究这个问题.
[问]:改变物体内能的方式有哪些?
①做功 ②热传递
一、热力学第一定律
1.一个物体,它既没有吸收热量也没有放出热量,那么:
①如果外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?
②如果物体对外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?
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答:一个物体,如果它既没有吸收热量也没有放出热量,那么,外界对它做多少功,它的内能就增加多少;物体对外界做多少功,它的内能就减少多少.
2.一个物体,如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么:
①如果物体吸收热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?
②如果放出热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?
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答:如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收了多少热量,它的内能就增加多少,物体放出了多少热量,它的内能就减少多少.
3.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?
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ΔU = W + Q
该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系,在物理学中叫做热力学第一定律.
ΔU 物体内能的增加量
W 外界对物体做的功
Q 物体吸收的热量
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二、热力学第一定律中各量的正、负号及含义
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
1.一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量,内能增加了4.2 ×105J。
问:①是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少焦耳的功?
②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变,但是内能只增加了1.6×105J,这一