物理人教版选修33103热力学第一定律能量守恒定律课件.pptx
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- 物理 人教版 选修 33103 热力学 第一 定律 能量守恒定律 课件
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1、学习目标学习目标 1.1.理解两个定律理解两个定律热力学第一定律、能量守恒定律热力学第一定律、能量守恒定律2.2.会用两个定律分析、解决相关的问题会用两个定律分析、解决相关的问题3.3.知道永动机不可能实现知道永动机不可能实现重点:重点:1 1、能量守恒定律。、能量守恒定律。2 2、从能量转化的观点理解热力学第一定律,会用、从能量转化的观点理解热力学第一定律,会用U=W+Q U=W+Q 分析分析和计算有关问题。和计算有关问题。10.3 10.3 热力学第一定律热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律改变内能的两种方式改变内能的两种方式做功做功热传递热传递对内对内对外对外吸热吸热放热放热内能增加
2、内能增加内能增加内能增加内能减少内能减少内能减少内能减少(外界对物(外界对物体做功)体做功)(物体对外(物体对外界做功)界做功)(物体从外(物体从外界吸热)界吸热)(物体对外(物体对外界放热)界放热)UWUQ给你一段铁丝,想让它的温度升高,你有哪些方法给你一段铁丝,想让它的温度升高,你有哪些方法?绝热过程绝热过程仅传热过程仅传热过程UWUQ如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中,如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中,内能的变化内能的变化U与热量及做的功之间又有什么关系呢?与热量及做的功之间又有什么关系呢?绝热过程绝热过程仅传热过程仅传热过程一、热力学第一定律一、热力学第一定律1
3、1.一个物体,它既没有吸收热量也没有一个物体,它既没有吸收热量也没有放出放出热热量,那么:量,那么:如果外界做的功为,则它的内能如何变化?变化了多少?如果外界做的功为,则它的内能如何变化?变化了多少?如果物体对外界做的功为,则它的内能如何变化?变化了多少?如果物体对外界做的功为,则它的内能如何变化?变化了多少?一一个物体,如果它既没有吸收热量也没有放出热量,那么,外界对它做多个物体,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.UW绝热过程绝热过程2 2.一
4、个物体,如果外界既没有对物体一个物体,如果外界既没有对物体做做功功,物体也没有对外界做功,那么:,物体也没有对外界做功,那么:如果物体吸收热量,它的内能如何变化?变化了多少?如果物体吸收热量,它的内能如何变化?变化了多少?如果放出热量,它的内能如何变化?变化了多少?如果放出热量,它的内能如何变化?变化了多少?如如果外界既没有对物体做功,物体也没有对外界做功,那么物体吸收了多果外界既没有对物体做功,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.UQ仅传热过程仅传热过程 3
5、.如果物体在跟外界同时发生做功和热传如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的递的过程中,内能的变化过程中,内能的变化U与与热量及做的功之间又有什么关系呢?热量及做的功之间又有什么关系呢?UWQUU 物体内能的增加量物体内能的增加量 W W 外界对物体做的功外界对物体做的功 Q Q 物体吸收的热量物体吸收的热量 一、定律内容一、定律内容:一:一个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与个热力学系统的内能增加量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,这个关系叫外界对它所做的功的和,这个关系叫做做热热力学第一定律力学第一定律.例、一定量的气体,膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功?
6、例、一定量的气体,膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功?如果膨胀时做的功是如果膨胀时做的功是135J135J,同时向外放热,同时向外放热85J85J,气体的内能变化量是多少?,气体的内能变化量是多少?内能是增加了还是减少了?内能是增加了还是减少了?135=85WJQJ 已知:=U求:?135(85)220UWQJJJ 解:膨胀过程膨胀过程,气体对外界做功气体对外界做功,W W000,系统向外放热量系统向外放热量,Q Q0Q0 0内能减小内能减小,UU000定律中各量的正、负号及含义定律中各量的正、负号及含义物理量物理量符符号号意义意义符符号号意义意义W W+外界对系统做功外界对系统做功
7、系统对外界做功系统对外界做功Q Q+系统吸收热量系统吸收热量系统放出热量系统放出热量UU+内能增加内能增加内能减少内能减少例例题:一定量的气体从外界吸收了题:一定量的气体从外界吸收了2.62.610105 5J J的热量,内能增加了的热量,内能增加了4.2 4.2 10105 5J J。问:。问: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?如果气体吸收的热量仍为如果气体吸收的热量仍为2.62.610105 5J J不变,但是内能只增加了不变,但是内能只增加了1.61.610105 5J J,这一过程做功情况怎样?这一过程
8、做功情况怎样?W为正值,外界对气体做功,做了为正值,外界对气体做功,做了1.6105J 的功的功。W为负值,说明气体对外界做功(气体体积变大),做了为负值,说明气体对外界做功(气体体积变大),做了1.0105J 的功。的功。UWQ解:据得根5554.2 102.6 10 1.6 10 WUQJJJ 555 1.6 102.6 101.0 10WUQJJJ 同得:理可552.6 104.2 10QJUJ已知:552.6 101.6 10QJUJ已知:例例2 2、一定量的气体,从外界吸收热量一定量的气体,从外界吸收热量2.72.710105 5J J,内能增,内能增加加4.34.310105 5J
9、 J。在这一过程中,是气体对外做功,还是外界对气体做功?做了多少功?在这一过程中,是气体对外做功,还是外界对气体做功?做了多少功?解析:解析:UWQ552.7 104.3 1 0QJUJ 已知:5554.3 102.7 10 1.6 10 WUQJJJ得:W为正值,外界对气体做功,做了为正值,外界对气体做功,做了1.6105J 的功的功。自然界存在多种运动形式,各种运动之间可以相互转化的,在转化过程中自然界存在多种运动形式,各种运动之间可以相互转化的,在转化过程中对应的能量是保持不变的。对应的能量是保持不变的。能能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种量既不会凭空产生,也不会凭空消失,
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