内容正文:
3.1 热力学第一定律
2022.6
第3章 热力学定律
鲁科版 (2019版) 选择性必修3
复习
0
P
V
A
O
B
C
复习:如图所示,一定质量的气体从状态A沿AB变化到状态B,再沿BC变化到状态C,然后沿CA变化到状态A,那么它们分别是满足什么规律?一个循环ABCA气体做功多少呢?
预习:水自发从高处向低处流动,从低处向高处流动一般有哪些措施?
功 热量 内能
1
1.2 内能改变的方式:
做功和热传递
1.3 功与内能变化( ΔU )的关系
1.1 内能:
分子势能和分子平均动能的和。 与温度、体积、物质的量有关
外界对物体做功,则物体内能增加;
如物体对外界做功,物体内能减少。
物体吸收热量时,它的内能增加;
物体放出热量时,它的内能减少。
W>0, ΔU>0
W<0, ΔU<0
Q>0, ΔU>0
Q<0, ΔU<0
如果一个物体不吸热也不放热,即绝热过程
1.4 热传递与内能变化( ΔU )的关系
如果一个物体不对外做功,外界页也不对它做功,即体积不变
功 热量 内能
1
1.4 热力学第一定律
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.
1.4.1 定义
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.
1.4.2 意义
ΔU= Q +W
1.4.3 公式
一切涉及热现象的宏观变化中,能量都可以发生转移或转化,且总量保持不变。
1.4.4 作用
功 热量 内能
1
1.4.5 定律中各量的正、负号及含义
绝热过程
等容过程
1.4.6 四个理想热学过程
内能增加 ΔU>0 外界对气体做功 W>0 物体吸收热量 Q>0
内能减少 ΔU<0 气体对外界做功 W<0 物体放出热量 Q<0
Q=0
W=0
W=-Q
等温过程
等压过程
如V增大,温度T升高
W<0,Q>0
ΔU>0
如V减小,温度T降低
W>0,Q<0
ΔU<0
体积缩小
体积膨胀
功 热量 内能
1
1.4.7 生活应用
飞机在万米高空飞行时,高空的气压低于机舱内的气压,要使舱内获得新鲜空气,必须使用空气压缩机把空气从舱外 压进舱内。在这个过程中,由于空气压缩机对气体做功,必然使气体的内能增加,温度上升,如果不使用空调,机舱内的温度可能升至 50 ℃,甚至更高。所以,虽然万米高空气温很低,但飞