10.1 功和内能 学案 -2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-3

第十章：热力学定律 第１节：功和内能 第２节：热和内能 问题：外界对系统做功对于系统的状态存在怎样的定量关系呢？ 1、 焦耳实验 绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程． 实验表明：只要重力所做的功相等，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的． 2. 通过电流的热效应给水加热 实验表明：只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态变化相同． 大量的实验均表明：在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的，而与做功的方式无关． 2、 功和内能 1. 内能：任何一个热力学系统都必然存在一个只依赖系统自身状态的物理量，这种物理量叫做内能（用字母U表示）． 思考：系统在状态1和2时的内能分别为U1、U2，试求： （1）系统从状态1到状态2过程中内能的变化量； （2）若系统经过绝热过程从状态1变化到状态2，外界对系统所做的功为W，则W与内能变化量之间存在怎样的关系？ 在绝热过程中功是内能转化的量度． （1） △U＝U2－U1（2）△U＝W 2.绝热过程中功与内能的关系： △U＝W 即：绝热过程中外界对系统所做的功等于系统内能的增加量． 1. 系统指的是什么？瓶中的气体与打气筒中的气体 2. 谁对谁做功？ 系统对外界做功 3.内能变化？ 内能在减少 3、 热传递 1. 热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的过程，叫做热传递． 2. 条件：温度差 思考：系统在状态1、2时的内能分别为U1、U2，若系统经过单纯的传热过程从状态1变化到状态2时外界对系统传递的热量为Q，则Q与内能变化量之间存在怎样的关系？ 在单纯的传热过程中热量是系统内能变化的量度 △U= U2 — U1 =Q 学科网（北京）股份有限公司 $