第3章 热力学定律（学习讲义）-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

离潜韵酒爵河游：淞避滋深波必遥第〔 第3章 热力学定律 第1节 热力学第一定徘 [学习目标] 1,四解热力学第·定律，并学握性其表达式。 2.知道做功和热传递是改变内能的两利方式，巩解做功和热传递对改变系统内能定等效的，明确两种方式的 区别。 3.知道筇一类永动机足不可能实规的。 53 基探究 形说8商·第减新 知迟梳理 (1)系统内能减少，一定是系统对外界做功。() (5)热力学系统对外界做功时，W取负值，吸收热 知识点一功、热量与内能 时Q取止俏 () 热力学第一定律 (6)第一类永动机不可能制成，是因为找不到合适 (1)内容：如果物休与外界之问同时存在做功和热 的材料。 () 传递的过程，圳么物体内能的改变量△U等于外界 2.思维探究 对物体 '与物体从外界吸收的 (1)若物体的内能增1，一定是吸收了热量吗？ 之和c (2)表达式：△= -3026 (3)对公式△U=Q十W的理解 物体内能增加时，AJ为 ,物体内能战 少时，△U为 ;当物体从外界吸热时，Q为 物体白外界放热时，Q为 ;光外 (2)物体的内能不变，能今说明外界既没有对物体 界对物休做功H时，W为 ,物休对外界做功 做功，也没冇发生热传递？ 时，W为 知识点二第一类永动机 1.第一类永动机：不消耗任何能量而能水远」 的机米。 ……… 2.第一类永动机不可能制成的原因：违背了 定律 (3)行一种“企自动”机械于表，既不需耍上发条，也 3.热力学第一定律也被表述为： 不川征何电源，却能不停地走下去。这是不是一种 水动机？如果不是，你知道维持表针走动的能量是 从哪儿来的吗？ 到思专点自测 1.思考判断 (1)外界对系统做功，系统的内能定增加。 ( (2)系统内能增加，一定是系统从外界吸收 热量 (3)系统从外岕吸以热量5J,内能可能增15J ………… 30 第路热游德 食年探究心 然跋要点·提并关韆 要点一对热力学第一定律的理解 要点二热力学第一定律的应用 @问题情鏡 酸问情境 定质量的休，膨胀时对外做功，同时向外放热， 如图听示，快速推动活塞对[内 气体的内能增加了还是减少了？卉气体对外做功 气体做功10J,气体内能改交了多 的同时吸收热量呢？ 少？若保持体体积不变，外界对 8888墨 气缸传递10J的热量，气体内能改 变了多少？若外界对其做功10」的同时从外州吸 收10J的热量，内能改变了多少？ 溪明衲拓展 1.刈△一Q十W的坪解：热力学第一定律将单纯的 绝热过程和单纯的热传递过程屮内能改变的定量 -- 表述推)到一股情况，既有做功又有热传递的过 爆职势拓黛 程，其中△U表示内能改变的数量，W表小做功的 1,判断是否做功的方法 数吊，Q丧示外界与物体间传递的热片。 一般情况下外界对气体做功与否，需看气体的体积 2.若Q0,说明系统从外界吸收热量；Q<0,说明系 是代变化。 统向外界释放热量；W一0，说切外界对系统做功； (1)若休休积增人，表明休对外界做功，W0。 w0,说归系统村外界做功。 (2)若气体体积减小，衣明外界对气体做功，W0。 3.热力学第·定律不仪反映了做功和热传递这两种 2.几种常见的气体变化过程 改变内能过程处等效的，而H给出了内能的变化显 (1)绝热过积：过积足绝热的，则Q=0,W=AU,外 与做功和热传递之问的定量关系，此定伟是标量 界对休做的功等」体内能的增加。 式，应州时热量的单位应统一为因标单位制巾的 (2)等容过程：过程巾不做功，即W=0,则Q=△， 焦4。 气体吸收的热显等于气体内能的增列。 [例1](2020·湖北期末)（多 (3)等温过：过的始末状态体的内能不变，即 选)如图所示，在气缸与活 AU=0,则Q十W=0或W=-Q。 案之州封闭若·定质茕的 [例2幻一定质世的坪想气体在某一过程巾卡弥力一 坪想气体，压时与大气压同。将气缸和祈蒌间 1.0×10Pa保持不变，体积增大100cm3,气体内 定，通过加热使内休升高定的温度，休 能地1了50J,则此过和 吸收的热量为Q,内能变化士为△U,米计： A.元体从外界吸收50」的热量 案可以白山洲动（活案马缸问无摩擦、不漏）， B.气体从外界吸收60J的热量 通过加热也役气缸内气体升高柑同温度，其吸收 C.气体向外界放山50J的热吊 的热量为Q:,气体对外做功为W,内能变化量为 I).气体向外界放出60J的热量 △U?,卜刿关系式止饰的是 國名獅点拨 A.△J1一Q2 I3.△J2-Q 应用热力学第一定律解题的注意事项 C.Q:+W-Q D.Q2+W-Q (1)首先应明硝研究对象是哪个物体或者是哪个 [针对训练1]如图所示是密闭的气缸， 熟力学系统。 外力推动活塞P压缩休，对缸内( (2)分累出物体（咸系统）吸收或放出的热鼍；外 体做功800J,同时气体向外界放热 图 界对潮体