内容正文:
第十章——
热力学定律
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
第1讲 功和内能
第2讲 热和内能
目标定位
1.知道做功可以改变物体的内能.
2.知道热传递与内能变化的关系.
3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果.
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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1
预习导学 梳理·识记·点拨
2
课堂讲义 理解·深化·探究
3
对点练习 巩固·应用·反馈
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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预习导学 梳理·识记·点拨
1.系统不从 吸热,也不向外界 的过程叫做绝热过程.
2.要使系统状态通过 过程发生变化,做功的数量只由过程始末两个状态1、2决定,而与做功方式 .
一、焦耳的实验
外界
放热
绝热
无关
二、内能
1.任何一个热力学系统都存在一个 系统 的物理量,我们把它称之为系统的 .
2.当系统从状态1经过 过程达到状态2时,内能的增加量ΔU= 就等于外界对系统所做的 ,即 .
只依赖于
自身状态
内能
绝热
U2-U1
功W
ΔU=W
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
三、热和内能
1.不仅对系统 可以改变系统的内能,单纯的对系统
也能改变系统的内能.
2.当系统从状态1经过单纯的 达到状态2,内能的增加量ΔU= 就等于外界向系统传递的 ,即 .
做功
传热
传热
U2-U1
热量Q
ΔU=Q
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
课堂讲义 理解·深化·探究
一、功和内能关系的理解
1.内能
(1)微观:所有分子的动能和势能之和.
(2)宏观:只依赖于热力学系统自身状态的物理量.
(3)状态量.
2.功和内能变化的关系
做功可以改变系统的内能,功是系统内能转化的量度,在绝热过程中:
(1)外界对系统做功,系统内能增加,即ΔU=U2-U1=W;
(2)系统对外界做功,系统内能减少,即W=ΔU.
3.内能与机械能的区别和联系
(1)区别:内能与机械能是两个不同的概念.
(2)联系:在一定条件下可以相互转化,且总量保持不变.
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
例1 如图1所示,活塞将汽缸分成甲、乙两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( )
A.E甲不变,E乙减小
B.E甲不变,E乙增大
C.E甲增大,E乙不变
D.E甲增大,E乙减小
图1
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
解析 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程,内能的改变取决了做功的情况,对甲室内的气体,在拉杆缓慢向外拉的过程中,活塞左移,压缩气体,外界对甲室气体做功,其内能应增大,对乙室内的气体,活塞左移,气体膨胀,气体对外界做功,内能就减小,故D选项正确.
答案 D
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
借题发挥 (1)压缩气体,外界对气体做功,内能增大,温度升高,柴油机就是利用这个原理点火的.
(2)在绝热过程中,末态内能大于初态内能时,ΔU为正,W为正,外界对系统做功.末态内能小于初态内能时,ΔU为负,W为负,系统对外界做功.
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
例2 下列关于系统的内能的说法正确的是( )
A.系统的内能是由系统的状态决定的
B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能
是一致的
C.做功可以改变系统的内能,但单纯地对系统传热不能改变
系统的内能
D.气体在大气中绝热膨胀时对外做了功,但气体的内能不变
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
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第1讲 功和内能~第2讲 热和内能
解析 系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量,所以是由系统的状态决定的,A对;
正因为内能是由系统的状态决定的,所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的,B对;
做功和热传递都可以改变系统的内能,C错;
气体绝热膨胀时对外界做了功,又因为与外