2024届高考物理一轮复习课件：第一节 热力学第一定律

第一节 热力学第一定律 第三章 热力学定律 1.物体的内能 内能 分子动能 分子势能 分子力做功 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 重力做功 弹力做功 A Δh B h1 h2 1.物体的内能 分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能 分子平均动能：所有分子热运动动能的平均值 温度分子平均动能的标志， 温度越高，分子平均动能越大 分子质量 分子平均速率 分子平均动能： 分子数 分子动能： 1.物体的内能 【例1】下列关于说法是否正确？并说明原因。 1.温度越高，分子平均动能增加，每个分子的动能都增加； 2.温度为00C时，分子的平均动能为零； 3.物体的速度越大，分子动能越大； 4.有两瓶质量和温度相同的氢气和氧气相比： ①分子的平均动能相同； ②分子平均速率相等 ； ③分子动能相等 。 分子质量 分子平均速率 分子平均动能： 分子数 分子动能： 1.物体的内能 分子势能：分子间存在着相互作用力，由分子间相对位置所决定的能。 决定因素：①宏观上：分子势能跟物体的体积有关。 ②微观上：分子势能跟分子间距离r有关。 分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加。 【问题1】设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。直至相距很近很近．两个分子间距离为r 0时分子间的引力与斥力平衡。把移动过程分为r＞r 0 和r＜r 0 这两个阶段。在图中画出分子势能Ep与分子距离r关系的曲线，要求表现出EP最小值的位置及EP变化的大致趋势？ 1.物体的内能 【例2——2019·江苏·高考真题】由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为 （选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中 （选填“A”“B”或“C”）的位置． 引力 1.物体的内能 【三维设计P28】内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能总和 决定因素：①宏观上：物体内能由质量、温度、体积共同决定 ②微观上：物体内能由分子总数、平均动能、分子间距离共同决定 【例3】在一个密闭容器内，有一滴15℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是15℃。它的分子平均动能，分子势能和内能是否发生了变化?为什么? 分子质量 分子平均速率 分子数 2.改变物体内能的两种方式 改变内能 的两种方式 做功W 对内：外界对物体做功 对外：物体对外界做功 热传递Q 吸热：物体从外界吸热 放热：物体对外界放热 2.改变物体内能的两种方式 绝热过程（Q=0）：系统不从外界吸热，也不向外界放热 绝热过程 外界对系统做功，系统的内能增加 绝热过程 系统对外界做功，系统的内能减少 2.改变物体内能的两种方式 内能增量 外界对系统做功 绝热过程： F h F h 气体体积V 减小： W > 0 气体体积V 增大：W < 0 外界对系统不做功： 内能增量 传递热量 系统吸热：Q>0 系统放热：Q<0 温度相等 3.热力学第一定律及其应用 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功的和。 内能增量 外界对系统做功 传递的热量 物理量 符号 意义 符号 意义 W >0 < 0 Q >0 < 0 ΔU >0 < 0 系统对外界做功 系统吸热 内能增加 系统放热 内能减少 外界对系统做功 3.热力学第一定律及其应用 【例4—课本P73】 一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105J，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体 （选填"吸收"或"放出"）的热量是 J. 此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做功5.0×105J，同时吸收了6.0×105J的热量，则这个过程中，气体内能增加了 J. 放出 内能增量 外界对系统做功 传递的热量 3.热力学第一定律及其应用 理想气体的内能（只有分子动能）只跟温度有关，温度越高，内能越大。 【例5】应用热力学第一定律来讨论理想气体等压膨胀过程中，气体对外界做 （选填“正功”或“负功”）；气体 （选填“吸热”或“放热”）；内能 （选填“增加”或“减少”）。 正功 吸热 增加 理想气体 内能： 温度升高，内能增加 做功： ①体积增大，气体对外界做功 ②体积减小，外界对气体做功 热