新课标人教版3-3选修三103热力学第一定律1内容摘要:
一定律 各量的正负号含义 应用 能量守恒定律 用动机不可能制成 总结 一、热力学第一定律 ,它既没有吸收热量也没有放出热量,那么: ①如果外界做的功为W,则它的内能如何变化。 变化了多少。 ②如果物体对外界做的功为W,则它的内能如何变化。 变化了多少。 ,如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么: ①如果物体吸收热量Q,它的内能如何变化。 变化了多少。 ②如果放出热量Q,它的内能如何变化。 变化了多少。 生做功和热传递的过程中,内能的变化 ΔU与热量Q及做的功W乊间又有什么关系呢。 ,如果它既没有吸收热量也没有放出热量,那么,外界对它做多少功,它的内能就增加多少;物体对外界做多少功,它的内能就减少多少 . 返回 功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收了多少热量,它的内能就增加多少,物体放出了多少热量,它的内能就减少多少 . 返回 Δ U = W + Q 该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系,在物理学中叫做 热力学第一定律 . Δ U 物体内能的增加量 W 外界对物体做的功 Q 物体吸收的热量 返回 二、定律中各量的正、负号及含义 物理量 符号 意义 符号 意义 W + 外界对物体做功 - 物体对外界做功 Q + 物体吸收热量 - 物体放出热量 ΔU + 内能增加 - 内能减少 返回 三、应用 例题:一定量的气体从外界吸收了 105J的热量,内能增加了 105J。 问:①是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功。 做了多少焦耳的功。 解:①根据 ΔU = W + Q 得 W = ΔU - Q = 105J - 105J= 105J W为正值,外界对气体做功,做了 105J。新课标人教版3-3选修三103热力学第一定律1
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常量 理想气体的内能 等 等 V过程系统吸收的热量为 其中 称为 定体摩尔热容 本式也是计算 的普遍式 等体升压过程所吸收的热量 全部用于增加系统的内能 等压过程 理想气体的物态方程 系统保持压强 不变 过程方程 常量 理想气体的内能 故 等压膨胀过程所吸收的热量 一部分用于增加系统的内能 一部分用于对外界做功 常写成 其中 称为定压摩尔热容 定体 摩尔热容 定压 摩尔热容 ( 1mol气体在
种不同的气体扩散可以自发地进入对方 ,最后成为一种均匀的混合气体 思考 :如图所示 ,容器 A中装有气体 ,容器 B是真空 ,打开阀门K,容器 A中的气体会自发地向 B中膨胀 ,最后两个容器都充满气体 .会 不会 气体 自发地 从容器 B流向容器 A,最后使容器B恢复成真空呢 ? 大量自然现象说明 :有些物理过程具有方向性 . (三 )热力学第二定律 • 1.热力学第二定律常见的两种表述: •
效率比较高,也只能达到 60%,即使是理想热机,没有摩擦,也没有漏气等能量损失,它也不可能把吸收的热量百分之百的转化成机械能,总要有一部分散发到冷凝器中。 热转换为功的过程也是不可逆的,具有方向性。 机械能和内能的转化过程具有方向性 机械能可以全部转化成内能,但内能却不能全部转化成机械能,同时不引起其他变化。 不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功 ,而不产生其他影响。
其他形式的能发生转化 热传递 是不同物体或同一物体不同部分内能的转移 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的. 但是它们还是有 重要区别 的 △ U= Q { △ U= W 不同能量形式的转化 同种能量形式的转移 例 1 、如果铁丝的温度升高了,则( ) 解析: 做功和热传递对改变物体的内能是等效的, 温度升高可能是做功,也可能是热传递。 故 C正确。 答案: C 例 2 下列关于热量的说法
. 外界对物体做多少功 ,物体的内能就增加多少;物体对外界做多少功 ,物体的内能就减少多少 . 热传递使物体的内能发生改变的时候 , 内能的改变用热量来量度的 . 物体吸收多少热量 ,物体的内能就增加多少;物体放出多少热量 ,物体的内能就减少多少 . 2.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 . 3. 做功和热传递在本质上是不同的: 做功使物体的内能改变 , 是其他形式的能量和内能之间的转化
热力学系统的绝热过程中,外界对系统所做的功仅由过程的 始末两个状态 决定,不依赖于做功的 具体过程和方式。 功是能量转化的量度 内能 U :只依赖于系统自身状态的物理量 内能与状态参量温度、体积有关,即由它的状态决定 内能的增加量 △ U= U2- U1等于外界对系统所做的功 △ U= W 二、内能 呈现雾状。 实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体,那么我们的系统也就是这二部分气体。