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選修3—3第十章《熱力學定律》全章新課教學課件第一節(jié):《功和內(nèi)能》第二節(jié):《熱和內(nèi)能》第三節(jié):《熱力學第一定律能量守恒定律》第四節(jié):《熱力學第二定律》第五節(jié):《熱力學第二定律的微觀解釋》第六節(jié):《能源和可持續(xù)發(fā)展》選修3—3第十章《熱力學定律》第一節(jié):1選修3—3第十章《熱力學定律》§10.1功和內(nèi)能選修3—3第十章《熱力學定律》2復習回憶問題:做功的兩個必要因素是什么?力與沿力方向上通過的位移問題:從微觀角度來看,什么叫做物體的內(nèi)能?從宏觀角度來看,內(nèi)能由什么因素決定?系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。宏觀上由系統(tǒng)的溫度與體積決定。問題:觀察動態(tài)圖,這是一種什么現(xiàn)象?這種現(xiàn)象說明了什么?摩擦生熱,說明“做功能夠改變物體的內(nèi)能,提高物體的溫度”。在現(xiàn)實生活中,鉆木取火難度比較大,我們可以在實驗室里采用壓縮空氣的辦法來使物體燃燒。復習回憶問題:做功的兩個必要因素是什么?力與沿力方向3開始演示實驗:在有機玻璃筒底放置少量易燃的蓬松的棉花,迅速壓下筒中的活塞,你看到了什么現(xiàn)象?棉花發(fā)生燃燒。問題:這種現(xiàn)象說明了什么?做功使得物體溫度升高,改變了物體的內(nèi)能。問題:既然做功能夠改變系統(tǒng)的內(nèi)能,那么功與內(nèi)能之間有什么樣的數(shù)值關(guān)系呢?開始演示實驗:在有機玻璃筒底放置少量易燃的蓬松的棉花4英國物理學家---焦耳,通過對一個絕熱性能良好的熱力學系統(tǒng)做功,測量了熱量與功之間的數(shù)值(也就是當量)關(guān)系---熱功當量,為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。焦耳的熱功當量實驗:系統(tǒng)絕熱英.焦耳英國物理學家---焦耳,通過對一個絕熱性能良好的熱力5指系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱,也不向外界放熱的狀態(tài)變化過程。一、絕熱過程:1.定義:2.注意:如果對系統(tǒng)變化過程的描述有“迅速”或“立即”等字眼,則意味著這個系統(tǒng)來不及與外界進行熱交換,可近似認為是絕熱過程。指系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換6溫度計始末狀態(tài)的溫度,重物的質(zhì)量與下落的高度。熱功當量實驗用絕熱性能良好的材料制作的容器內(nèi)安裝有由葉片組成的攪拌器。讓重物勻速下降帶動葉片攪拌容器中的水,葉片與水摩擦引起水溫上升。2.實驗條件:※機械量熱法:1.實驗裝置與過程:容器與水組成的系統(tǒng)與外界絕熱。3.測量的物理量:只要重力所做的功相同,容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的,即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。4實驗結(jié)論:溫度計7容器與水組成的系統(tǒng)與外界絕熱。溫度計始末狀態(tài)的溫度,電阻絲中的電流與兩端電壓,通電時間。熱功當量實驗2.實驗條件:※機械量熱法:1.實驗裝置與過程:3.測量的物理量:只要所做的電功相同,容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的,即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。4實驗結(jié)論:用絕熱性能良好的材料制作容器。讓重物勻速下降帶動電動機發(fā)電,電流通過浸在水中的電阻絲,使水溫上升。發(fā)電機AVT2容器與水組成8二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗意義:測出了熱功當量(熱與功之間的數(shù)量關(guān)系),為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中,外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定,與做功的具體過程和方式無關(guān)。二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗意義:9思考:哪些力做功僅由物體的始末兩個位置決定,與物體的運動路徑無關(guān)?由于功是能量轉(zhuǎn)化的量度,那么必定存在一種依賴于物體所處位置(或狀態(tài))的能量重力做功電場力做功做功的數(shù)量由始末兩個位置(或狀態(tài))決定,與具體過程無關(guān)。電勢能絕熱過程,外界對系統(tǒng)做功重力勢能內(nèi)能思考:哪些力做功僅由物體的始末兩個位置決定,與物體的運動路徑101.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,這個物理量就叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。絕熱過程中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量△U=U2-U1等于外界對系統(tǒng)所做的功W.△U=W三、內(nèi)能:2.微觀定義:系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。3.注意:分子平均動能宏觀上由溫度決定,分子勢能由分子間距離決定,宏觀上由體積決定,也就是內(nèi)能由系統(tǒng)自身狀態(tài)決定,因此,兩種內(nèi)能的定義是一致的,只是從微觀與宏觀兩個不同角度分析得到。4.表達式:※W指外界對系統(tǒng)所做的功.1.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個11四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.當氣體體積減小時,外界對氣體做功,W>0.2.當氣體體積增大時,氣體對外界做功,即外界對氣體做負功,W<0.3.當外界為真空,氣體體積增大時,我們將這種氣體向真空的膨脹過程叫做自由膨脹,此時,氣體體積雖然增大,由于沒有做功的對象,因此在自由膨脹過程中,氣體不做功,W=0。4.在理想氣體的等壓過程中,W=-P△V。四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.當氣體體積減12【例題】下列說法正確的是()A分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C物體的速度增大時,物體的內(nèi)能增大D物體的內(nèi)能減小時,物體的溫度可能增加D【例題】下列說法正確的是()D13【例題】一個鐵塊沿斜面勻速滑下,關(guān)于物體的機械能和內(nèi)能的變化,下列判斷中正確的是()A物體的機械能和內(nèi)能都不變B物體的機械能減少,內(nèi)能不變C物體的機械能增加,內(nèi)能增加D物體的機械能減少,內(nèi)能增加D【例題】一個鐵塊沿斜面勻速滑下,關(guān)于物體的機械能和內(nèi)能的變化14【例題】如圖所示,絕熱具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣體,下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計,置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部.另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時彈簧的彈性勢能為EP(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零),現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動活塞向上運動,經(jīng)過多次往復運動后活塞靜止,氣體達到平衡態(tài),經(jīng)過此過程()A.EP全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能B.EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能C.EP全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能D.EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能理想氣體D【例題】如圖所示,絕熱具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣15【例題】一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程。設氣體分子間的勢能可忽略,則在此過程中()A.外界對氣體做功,氣體分子的平均動能增加B.外界對氣體做功,氣體分子的平均動能減少C.氣體對外界做功,氣體分子的平均動能增加D.氣體對外界做功,氣體分子的平均動能減少D【例題】一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程。設氣體分子間16【例題】金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮氣體,打開筒的開關(guān),筒內(nèi)高壓氣體迅速向外逸出。待筒內(nèi)外壓強相等時,立即關(guān)閉開關(guān)。在外界保持恒溫的條件下,經(jīng)過一段較長的時間后,再打開開關(guān),這時出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.筒外空氣流向筒內(nèi)B.筒內(nèi)空氣流向筒外C.筒內(nèi)外空氣互相交換,筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變D.筒內(nèi)外無空氣交換B【例題】金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮氣體,打開筒的開關(guān),17【例題】如圖所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿理想氣體,Q內(nèi)為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后,P中的氣體進入Q中,最終達到平衡,則()
A.氣體體積膨脹對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低
B.氣體對外做功,內(nèi)能不變,溫度不變
C.氣體不做功,內(nèi)能不變,溫度不變,壓強減小
D.氣體分子勢能增加,壓強可能不變C【例題】如圖所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿18課堂小結(jié)指系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱,也不向外界放熱的狀態(tài)變化過程。一、絕熱過程:1.定義:2.注意:如果對系統(tǒng)變化過程的描述有“迅速”或“立即”等字眼,則意味著這個系統(tǒng)來不及與外界進行熱交換,可近似認為是絕熱過程。課堂小結(jié)指系統(tǒng)只由于外界對它做功19課堂小結(jié)二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗意義:測出了熱功當量(熱與功之間的數(shù)量關(guān)系),為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中,外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定,與做功的具體過程和方式無關(guān)。課堂小結(jié)二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗20課堂小結(jié)1.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,這個物理量就叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。絕熱過程中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量△U=U2-U1等于外界對系統(tǒng)所做的功W.△U=W三、內(nèi)能:2.微觀定義:系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。3.注意:分子平均動能宏觀上由溫度決定,分子勢能由分子間距離決定,宏觀上由體積決定,也就是內(nèi)能由系統(tǒng)自身狀態(tài)決定,因此,兩種內(nèi)能的定義是一致的,只是從微觀與宏觀兩個不同角度分析得到。4.表達式:※W指外界對系統(tǒng)所做的功.課堂小結(jié)1.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都21課堂小結(jié)四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.當氣體體積減小時,外界對氣體做功,W>0.2.當氣體體積增大時,氣體對外界做功,即外界對氣體做負功,W<0.3.當外界為真空,氣體體積增大時,我們將這種氣體向真空的膨脹過程叫做自由膨脹,此時,氣體體積雖然增大,由于沒有做功的對象,因此在自由膨脹過程中,氣體不做功,W=0。4.在理想氣體的等壓過程中,W=-P△V。課堂小結(jié)四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.22選修3—3第十章《熱力學定律》§10.2熱和內(nèi)能選修3—3第十章《熱力學定律》23復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?在絕熱過程之中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)所做的功。問題:除了做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能以外,還有什么方式能夠改變系統(tǒng)的內(nèi)能?△U=W※其中W指外界對系統(tǒng)所做的功.熱傳遞也能改變系統(tǒng)的內(nèi)能。復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?24一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一個物體或從同一物體的一部分傳遞到另一部分的物理過程。2.條件:存在溫度差。4.方式:①熱傳導。②熱對流。③熱輻射。3.規(guī)律:熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。熱傳導熱對流熱輻射一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一個物體或從同25問題:觀察下面的兩幅動態(tài)圖,指出它們分別是通過什么方式改變內(nèi)能的?做功改變系統(tǒng)的內(nèi)能熱傳遞改變系統(tǒng)的內(nèi)能問題:觀察下面的兩幅動態(tài)圖,指出它們分別是通過什么方式改變內(nèi)26演示實驗:在一個容器中裝入水,將溫度計插入水中之后,再將一個高溫熱源與裝水的容器接觸,你看到了什么現(xiàn)象?溫度計的示數(shù)變大。水熱源問題:演示實驗中外界沒有對系統(tǒng)做功,實驗中發(fā)生的發(fā)生的現(xiàn)象說明了什么?不僅僅對系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài),單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)。每一個熱力學狀態(tài)都對應有相應的內(nèi)能。所以演示實驗說明“熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。”演示實驗:在一個容器中裝入水,將溫度計插入水中之后,27二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。即在沒有外界做功的情景下,系統(tǒng)吸收的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。2.定義式:△U=Q(其中Q指系統(tǒng)吸收的熱量,△U指系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。)3.關(guān)于Q(符號指吸收的熱量)的理解:①當系統(tǒng)溫度上升時,系統(tǒng)吸收了熱量,Q>0.②當系統(tǒng)溫度降低時,系統(tǒng)放出了熱量,Q<0.③當系統(tǒng)溫度不變時,沒有吸收,也沒有發(fā)出熱量,Q=0。3.注意:熱量是一個過程量,內(nèi)能是一個狀態(tài)量,可以說系統(tǒng)具有多少內(nèi)能,不能說系統(tǒng)具有多少熱量,只能說系統(tǒng)吸收或放出了多少熱量。二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量28問題:從熱學角度來看,熱量與功有什么異同之處?三、功與熱量:1.相同點:做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面的作用是等效的,一定數(shù)量的功與確定數(shù)量的熱相對應。2.不同點:做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化,而熱傳遞只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.問題:從熱學角度來看,熱量與功有什么異同之處?三、功與熱量:29【例題】如果鐵絲的溫度升高了,則()A.鐵絲一定吸收了熱量B.鐵絲一定放出了熱量C.外界可能對鐵絲做功D.外界一定對鐵絲做功C【例題】如果鐵絲的溫度升高了,則()C30【例題】下列關(guān)于熱量的說法,正確的是()A.溫度高的物體含有的熱量多B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同D.熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量CD【例題】下列關(guān)于熱量的說法,正確的是()CD31B【例題】如圖所示,A、B是兩個完全相同的球,分別浸沒在水和水銀的同一深度處,A、B兩球用同一種材料制成,當溫度稍微升高時,球的體積會明顯變大,如果開始水和水銀的溫度相同,且兩液體溫度同時緩慢升高到同一值,兩球膨脹后,體積相等,則()A.A球吸收的熱量較多
B.B球吸收的熱量較多
C.兩球吸收的熱量一樣多
D.無法確定B【例題】如圖所示,A、B是兩個完全相同的球,分別浸沒在水和32【例題】一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起,(若不計氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化)則()A.氣泡對外做功,內(nèi)能不變,同時放熱B.氣泡對外做功,內(nèi)能不變,同時吸熱C.氣泡內(nèi)能減少,同時放熱D.氣泡內(nèi)能不變,不吸熱也不放熱B【例題】一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起,(若不計氣泡內(nèi)33【例題】器壁透熱的氣缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著一定量的氣體,氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計,當緩慢推動活塞Q向左運動的過程中。有下列說法:
①活塞對氣體做功,氣體的平均動能增加;
②活塞對氣體做功,氣體向外放熱;
③單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)目增大;
④氣體的單位分子數(shù)增大,壓強不變。
其中說法正確的是()A.①③B.①④
C.②③
D.②④C【例題】器壁透熱的氣缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著34課堂小結(jié)一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一個物體或從同一物體的一部分傳遞到另一部分的物理過程。2.條件:存在溫度差。4.方式:①熱傳導。②熱對流。③熱輻射。3.規(guī)律:熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。熱傳導熱對流熱輻射課堂小結(jié)一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一35課堂小結(jié)二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。即在沒有外界做功的情景下,系統(tǒng)吸收的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。2.定義式:△U=Q(其中Q指系統(tǒng)吸收的熱量,△U指系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。)3.關(guān)于Q(符號指吸收的熱量)的理解:①當系統(tǒng)溫度上升時,系統(tǒng)吸收了熱量,Q>0.②當系統(tǒng)溫度降低時,系統(tǒng)放出了熱量,Q<0.③當系統(tǒng)溫度不變時,沒有吸收,也沒有發(fā)出熱量,Q=0。3.注意:熱量是一個過程量,內(nèi)能是一個狀態(tài)量,可以說系統(tǒng)具有多少內(nèi)能,不能說系統(tǒng)具有多少熱量,只能說系統(tǒng)吸收或放出了多少熱量。課堂小結(jié)二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)36課堂小結(jié)三、功與熱量:1.相同點:做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面的作用是等效的,一定數(shù)量的功與確定數(shù)量的熱相對應。2.不同點:做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化,而熱傳遞只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.課堂小結(jié)三、功與熱量:1.相同點:做功與熱傳遞37選修3—3第十章《熱力學定律》§10.3熱力學第一定律能量守恒定律選修3—3第十章《熱力學定律》38復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?在絕熱過程之中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)所做的功?!鱑=W※其中W指外界對系統(tǒng)所做的功.問題:在沒有對系統(tǒng)做功時,系統(tǒng)的內(nèi)能與傳熱有什么關(guān)系?在沒有對系統(tǒng)做功時,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于系統(tǒng)所吸收的熱量?!鱑=Q※其中Q指系統(tǒng)所吸收的熱量.復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?39復習回憶問題:做功與熱傳遞有什么關(guān)系?做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等價的。問題:當外界既對系統(tǒng)做功,又對系統(tǒng)傳熱時,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量又如何求解?為什么?內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量與外界對系統(tǒng)所做功的和。因為做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等價的。復習回憶問題:做功與熱傳遞有什么關(guān)系?做功與熱傳遞在40一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和,這個關(guān)系叫做熱力學第一定律.2.表達式:ΔU=W+Q一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于41【例題】一定量的氣體,膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外界做功?如果膨脹時做的功是135J,同時向外放熱85J,氣體的內(nèi)能變化量是多少?內(nèi)能是增加了還是減少了?解析:膨脹過程,氣體對外做功。氣體對外做功,W取負值,系統(tǒng)放熱,Q取負值,內(nèi)能變化量ΔU=W+Q=-220J,負號表示內(nèi)能減小了?!纠}】一定量的氣體,膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外42物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律:3.定律中各物理量取值的正、負符號及含義:壓縮氣體,外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)吸收熱量+++氣體膨脹,系統(tǒng)對外界做功(自由膨脹不做功)---系統(tǒng)放出熱量系統(tǒng)內(nèi)能減小物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律:3.定律中43【例題】一定量的氣體,從外界吸收熱量2.7×105J,內(nèi)能增加4.3×105J。在這一過程中,是氣體對外做功,還是外界對氣體做功?做了多少功?解析:Q=+2.7×105JΔU=+4.3×105JΔU=W+Q得:
W=1.6×105J>0,外界對氣體做功?!纠}】一定量的氣體,從外界吸收熱量2.7×105J,內(nèi)能增44
※做功和熱傳遞都使物體內(nèi)能改變,做功的過程是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,熱傳遞的過程是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移。通過實驗可以證明:在這些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,總的能量應該保持不變?!龉蜔醾鬟f都使物體內(nèi)能改變,45二、能量守恒定律:1.內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變.(增加的=減小的)2.是一個普遍適用的定律:熱力學第一定律是能量守恒定律在熱學上的一種具體表現(xiàn)形式。二、能量守恒定律:1.內(nèi)容:能量既不會憑46這是在13世紀法國人亨內(nèi)考制作出的一種“魔盤”。轉(zhuǎn)盤中央有一個轉(zhuǎn)動軸,盤子邊緣等間距地安裝著12根活動短桿,每個短桿的一端裝有一個鐵球。亨內(nèi)考認為,右邊向下運動的球比左邊向上運動的球離軸遠些,因此,右邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩要比左邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩大.力矩的不平衡使得魔盤會永無休止地如圖所示的方向轉(zhuǎn)動下去,并且?guī)訖C器轉(zhuǎn)動.問題:觀察動態(tài)圖,你看到了什么?轉(zhuǎn)盤在鐵球的帶動下持續(xù)不停地運動。這是在13世紀法國人亨內(nèi)考制作出的一種“魔盤”47三、第一類永動機:1.定義:不需要任何動力或燃料,卻能源源不斷地對外做功的機器?;蛑笝C械效率η>100%的機器。2.第一類永動機不可能制成:①違背了能量守恒定律。②違背了熱力學第一定律。三、第一類永動機:1.定義:不需要任何動力或燃料,卻48【例題】圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室,氣缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的,且不漏氣,以U甲、U乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能,則在將拉桿緩慢向外拉的過程中()A、U甲不變,U乙減?。隆甲增大,U乙不變C、U甲增大,U乙減?。?、U甲不變,U乙不變C【例題】圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室,氣缸、活塞(連同拉桿49【例題】固定容器及可動活塞P都是絕熱的,中間有一導熱的固定隔板B,B的兩邊分別盛有氣體甲和氣體乙?,F(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動一段距離,已知氣體的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高,則在移動P的過程中()A、外力對乙做功,甲的內(nèi)能不變B、外力對乙做功,乙的內(nèi)能不變C、乙傳遞熱量給甲,乙的內(nèi)能增加D、乙的內(nèi)能增加,甲的內(nèi)能不變甲乙BPC【例題】固定容器及可動活塞P都是絕熱的,中間有一導熱的固定隔50【例題】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1,V1,T1)被壓縮至狀態(tài)Ⅱ(p2,V2,T2),已知T2>T1,則該過程中()A.氣體的內(nèi)能一定是增加的B.氣體可能向外界放熱
C.氣體一定從外界吸收熱量D.氣體對外界做正功AB【例題】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1,V1,T1)被壓縮51【例題】一定質(zhì)量的理想氣體,從某一狀態(tài)開始,經(jīng)過一系列變化后又回一開始的狀態(tài),用W1表示外界對氣體做的功,W2表示氣體對外界做的功,Q1表示氣體吸收的熱量,Q2表示氣體放出的熱量,則在整個過程中一定有()A.Q1—Q2=W2—W1 B.Q1=Q2C.W1=W2 D.Q1>Q2A【例題】一定質(zhì)量的理想氣體,從某一狀態(tài)開始,經(jīng)過一系列變化后52課堂小結(jié)一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和,這個關(guān)系叫做熱力學第一定律.2.表達式:ΔU=W+Q課堂小結(jié)一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)53課堂小結(jié)物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律:3.定律中各物理量取值的正、負符號及含義:壓縮氣體,外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)吸收熱量+++氣體膨脹,系統(tǒng)對外界做功(自由膨脹不做功)---系統(tǒng)放出熱量系統(tǒng)內(nèi)能減小課堂小結(jié)物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律54課堂小結(jié)二、能量守恒定律:1.內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變.(增加的=減小的)2.是一個普遍適用的定律:熱力學第一定律是能量守恒定律在熱學上的一種具體表現(xiàn)形式。課堂小結(jié)二、能量守恒定律:1.內(nèi)容:55課堂小結(jié)三、第一類永動機:1.定義:2.第一類永動機不可能制成:①違背了能量守恒定律。②違背了熱力學第一定律。不需要任何動力或燃料,卻能源源不斷地對外做功的機器?;蛑甘菣C械效率η>100%的機器。課堂小結(jié)三、第一類永動機:1.定義:2.第一類永動機不可56選修3—3第十章《熱力學定律》§10.4熱力學第二定律選修3—3第十章《熱力學定律》57思考與討論問題:把煮好的熱雞蛋放在冷水中,過一會兒,雞蛋的溫度降低,水都的溫度升高,最后水和雞蛋的溫度相同。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?問題:原來溫度相同的水和雞蛋,過一會兒水的溫度降低而雞蛋的溫度升高,生蛋變成了熟蛋,這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?是一種能夠自發(fā)地進行的自然規(guī)律。不需要外界的影響。不能自發(fā)地進行,必須要有外界的影響才能發(fā)生。思考與討論問題:把煮好的熱雞蛋放在冷水中,過一會兒,雞蛋的溫58思考與討論問題:把一滴藍墨水滴進一杯清水中,不久整杯水都均勻地變藍了。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?問題:一杯均勻的藍色墨水,經(jīng)歷一定的時間,墨水中的小炭粒又聚集在一起,成為一滴墨水,其余部分又變成了清水。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?是一種能夠自發(fā)地進行的自然規(guī)律。不需要外界的影響。不能自發(fā)地進行,必須要有外界的影響才能發(fā)生。思考與討論問題:把一滴藍墨水滴進一杯清水中,不久整杯水都均勻59思考與討論問題:在平地上滾動的足球克服摩擦力做功,其動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,最終停下來,同時足球、地面及周圍空氣的溫度略有上升。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?問題:靜止的足球和地面、周圍的空氣降低溫度釋放內(nèi)能,并將釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為動能,讓足球又滾動起來。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?是一種能夠自發(fā)地進行的自然規(guī)律。不需要外界的影響。不能自發(fā)地進行,必須要有外界的影響才能發(fā)生。思考與討論問題:在平地上滾動的足球克服摩擦力做功,其動能轉(zhuǎn)化60思考與討論問題:裝有壓縮空氣的鋼瓶,打開閥門后會聽到“哧”的一聲響,氣體噴到外面,壓強減小。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?問題:外面的空氣進入鋼瓶,瓶內(nèi)氣體的壓強變大。這種現(xiàn)象是能夠“自發(fā)地”進行,還是必須有“外界影響”才能發(fā)生?是一種能夠自發(fā)地進行的自然規(guī)律。不需要外界的影響。不能自發(fā)地進行,必須要有外界的影響才能發(fā)生。思考與討論問題:裝有壓縮空氣的鋼瓶,打開閥門后會聽到“哧”的61問題:這些宏觀上的熱現(xiàn)象說明了什么?凡是實際的過程,只要涉及熱現(xiàn)象,如熱傳遞、氣體的膨脹、擴散、有摩擦的機械運動……都具有特定的方向性.這些過程可以自發(fā)地朝某個方向進行,例如熱量由高溫物體傳向低溫物體,而相反的過程,即使不違背能量守恒定律,也不能自發(fā)地進行,這就是說,一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。這種規(guī)律在物理學上我們叫做熱力學第二定律。問題:這些宏觀上的熱現(xiàn)象說明了什么?凡是實際的過程62一、熱力學第二定律:1.內(nèi)容:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然(或?qū)嶋H)宏觀過程均具有方向性(或不可逆)。2.注意:①“自然、實際、自發(fā)、不產(chǎn)生其它影響”四種說法表達的是同一種意思,均指所研究的熱力學系統(tǒng)與外界之間沒有任何相互影響,也就是沒有任何人為干擾。若有人為干擾,與熱現(xiàn)象有關(guān)的相應宏觀過程能夠反方向進行。因此,在談到方向性時,必須強調(diào)“自然、實際、自發(fā)、不產(chǎn)生其它影響”。②熱力學第一定律是通過實驗總結(jié)出來的實驗定律,熱力學第二定律是通過對自然現(xiàn)象的不可逆性分析總結(jié)出來的經(jīng)驗定律,不能通過通過理論與實驗證明。一、熱力學第二定律:1.內(nèi)容:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)63問題:觀察動態(tài)圖,圖中的熱量是從低溫物體傳到高溫物體,還是從高溫物體傳到低溫物體?這種現(xiàn)象是自發(fā)進行的,還是有外界影響而發(fā)生的?圖中的熱量是從高溫物體傳到低溫物體。這種現(xiàn)象是自發(fā)進行的。問題:觀察動態(tài)圖,圖中的熱量是從低溫物體傳到高溫物體,還是從高溫物體傳到低溫物體?這種現(xiàn)象是自發(fā)進行的,還是有外界影響而發(fā)生的?圖中的熱量是從低溫物體傳到高溫物體。這種現(xiàn)象在外界影響下發(fā)生的,不能自發(fā)進行。問題:觀察動態(tài)圖,圖中的熱量是從低溫物體傳到高溫物體,還是從64一、熱力學第二定律:3.表述一(克勞修斯表述):熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。4.注意:“熱量是能夠從低溫物體傳到高溫物體的”,只不過,這一過程不能自發(fā)進行,必須要有外界的影響,人為的干擾才能夠發(fā)生。一、熱力學第二定律:3.表述一(克勞修斯表述):65問題:觀察動態(tài)圖,圖中容器內(nèi)安裝有由葉片組成的攪拌器。讓重物勻速下降帶動葉片攪拌容器中的水,葉片與水摩擦引起水溫上升。這種現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化有什么特點?通過摩擦力做功,將機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。問題:觀察動態(tài)圖,圖中是一種熱機---利用內(nèi)能做功的機械。容器中的氣體吸收熱量后膨脹對外做功。將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。氣體的內(nèi)能能否全部轉(zhuǎn)化為機械能呢?不能,由于容器散熱、漏氣、摩擦的存在,實際過程中必定存在“能量耗散”。問題:觀察動態(tài)圖,圖中容器內(nèi)安裝有由葉片組成的攪拌器。讓重物66一、熱力學第二定律:5.表述二(開爾文表述):不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響。6.注意:“熱量能夠完全變成功”,“內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能”。只不過,這一過程在實際的熱機(存在能量耗散)之中不可能發(fā)生,必須要有外界的影響,人為的干擾才能夠發(fā)生。如理想氣體的等溫膨脹過程。一、熱力學第二定律:5.表述二(開爾文表述):不可67美好的前景:地球上海水的總質(zhì)量多達1.4×1021kg。如果制造一種機器,把這些海水的溫度降低10C,放出的熱量高達9×1018Kw.h,足夠全世界使用4000年。問題:這種設想違背能量守恒定律嗎?不違背問題:這種設想能否成立?為什么?不成立。違背了熱力學第二定律。一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都具有方向性,即在實際之中,不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變成功。即熱機效率不可能等于100%.美好的前景:地球上海水的總質(zhì)量多達1.4×1021kg。如果68二、第二類永動機:1.定義:只從單一熱庫吸收熱量,使之完全變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響的熱機?;蛑笝C械效率η=100%的機器。2.第二類永動機不可能制成:①沒有違背能量守恒定律與熱力學第一定律。②違背了熱力學第二定律。3.注意:能量守恒定律與熱力學第一定律說明熱機效率η不可能大于100%,熱力學第二定律說明熱機效率η不可能等于100%,由于實際中能量耗散不可避免,熱機效率η必定小于100%。二、第二類永動機:1.定義:只從單一熱庫吸收熱量,使69【例題】根據(jù)熱力學第二定律,下列說法正確的是()A.熱量可以從高溫物體傳到低溫物體,但不能從低溫物體傳到高溫物體B.熱量可以從高溫物體傳到低溫物體,也可能從低溫物體傳到高溫物體C.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能D.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可能全部轉(zhuǎn)化為機械能BD【例題】根據(jù)熱力學第二定律,下列說法正確的是(70【例題】根據(jù)熱力學第二定律,下列判斷正確的是()A.電流的能量不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B.在火力發(fā)電機中,燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸.熱機中,燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能D.在熱傳導中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫度物體.BCD【例題】根據(jù)熱力學第二定律,下列判斷正確的是(71【例題】如圖中氣缸內(nèi)盛有定量的理想氣體,氣缸壁是導熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,活塞與氣缸壁的接觸是光滑的,但不漏氣.現(xiàn)將活塞桿與外界連接使緩慢地向右移動,這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對外做功.若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則下列說法正確的是()
A.氣體是從單一熱源吸熱,全用來對外做功,因此此過程違反熱力學第二定律
B.氣體是從單一熱源吸熱,但并未全用來對外做功,所以此過程不違反熱力學第二定律
C.氣體是從單一熱源吸熱,全用來對外做功,但此過程不違反熱力學第二定律
D.A、B、C三種說法都不對C【例題】如圖中氣缸內(nèi)盛有定量的理想氣體,氣缸壁是導熱的,缸外72【例題】第二類永動機不可能制成,是因為(
)A.違背了能量守恒定律B.熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C.機械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能,同時不引起其他變化D【例題】第二類永動機不可能制成,是因為(
)D73課堂小結(jié)一、熱力學第二定律:1.內(nèi)容:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然(或?qū)嶋H)宏觀過程均具有方向性(或不可逆)。2.注意:①“自然、實際、自發(fā)、不產(chǎn)生其它影響”四種說法表達的是同一種意思,均指所研究的熱力學系統(tǒng)與外界之間沒有任何相互影響,也就是沒有任何人為干擾。若有人為干擾,與熱現(xiàn)象有關(guān)的相應宏觀過程能夠反方向進行。因此,在談到方向性時,必須強調(diào)“自然、實際、自發(fā)、不產(chǎn)生其它影響”。②熱力學第一定律是通過實驗總結(jié)出來的實驗定律,熱力學第二定律是通過對自然現(xiàn)象的不可逆性分析總結(jié)出來的經(jīng)驗定律,不能通過通過理論與實驗證明。課堂小結(jié)一、熱力學第二定律:1.內(nèi)容:一切74課堂小結(jié)一、熱力學第二定律:3.表述一(克勞修斯表述):熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。4.注意:“熱量是能夠從低溫物體傳到高溫物體的”,只不過,這一過程不能自發(fā)進行,必須要有外界的影響,人為的干擾才能夠發(fā)生。課堂小結(jié)一、熱力學第二定律:3.表述一(克勞修斯表述):75課堂小結(jié)一、熱力學第二定律:5.表述二(開爾文表述):不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響。6.注意:“熱量能夠完全變成功”,“內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能”。只不過,這一過程在實際的熱機(存在能量耗散)之中不可能發(fā)生,必須要有外界的影響,人為的干擾才能夠發(fā)生。如理想氣體的等溫膨脹過程。課堂小結(jié)一、熱力學第二定律:5.表述二(開爾文表述):76課堂小結(jié)二、第二類永動機:1.定義:只從單一熱庫吸收熱量,使之完全變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響的熱機?;蛑笝C械效率η=100%的機器。2.第二類永動機不可能制成:①沒有違背能量守恒定律與熱力學第一定律。②違背了熱力學第二定律。3.注意:能量守恒定律與熱力學第一定律說明熱機效率η不可能大于100%,熱力學第二定律說明熱機效率η不可能等于100%,由于實際中能量耗散不可避免,熱機效率η必定小于100%。課堂小結(jié)二、第二類永動機:1.定義:只從單一熱庫77選修3—3第十章《熱力學定律》§10.5熱力學第二定律的微觀解釋選修3—3第十章《熱力學定律》78復習回憶一、熱力學第二定律:1.內(nèi)容:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然(或?qū)嶋H)宏觀過程均具有方向性(或不可逆)。2.注意:①“自然、實際、自發(fā)、不產(chǎn)生其它影響”四種說法表達的是同一種意思,均指所研究的熱力學系統(tǒng)與外界之間沒有任何相互影響,也就是沒有任何人為干擾。若有人為干擾,與熱現(xiàn)象有關(guān)的相應宏觀過程能夠反方向進行。因此,在談到方向性時,必須強調(diào)“自然、實際、自發(fā)、不產(chǎn)生其它影響”。②熱力學第一定律是通過實驗總結(jié)出來的實驗定律,熱力學第二定律是通過對自然現(xiàn)象的不可逆性分析總結(jié)出來的經(jīng)驗定律,不能通過通過理論與實驗證明。復習回憶一、熱力學第二定律:1.內(nèi)容:一切與熱79復習回憶一、熱力學第二定律:3.表述一(克勞修斯表述):熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。4.注意:“熱量是能夠從低溫物體傳到高溫物體的”,只不過,這一過程不能自發(fā)進行,必須要有外界的影響,人為的干擾才能夠發(fā)生。復習回憶一、熱力學第二定律:3.表述一(克勞修斯表述):80復習回憶一、熱力學第二定律:5.表述二(開爾文表述):不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響。6.注意:“熱量能夠完全變成功”,“內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能”。只不過,這一過程在實際的熱機(存在能量耗散)之中不可能發(fā)生,必須要有外界的影響,人為的干擾才能夠發(fā)生。如理想氣體的等溫膨脹過程。復習回憶一、熱力學第二定律:5.表述二(開爾文表述):81沒有某種規(guī)則沒有某種規(guī)則82無序性增大個體的不同分布宏觀無序性增大個體的不同分布宏觀83減小無序性klnΩ
減小無序性klnΩ84高中物理選修3-3第十章《熱力學定律》全章新課教學課件85高中物理選修3-3第十章《熱力學定律》全章新課教學課件86√
√
×
√√×87選修3—3第十章《熱力學定律》§10.6能源和可持續(xù)發(fā)展選修3—3第十章《熱力學定律》88酸雨溫室效應生態(tài)環(huán)境天然氣石油煤酸雨溫室效應生態(tài)環(huán)境天然氣石油煤89風能太陽能新能源風能太陽能新能源90高中物理選修3-3第十章《熱力學定律》全章新課教學課件91高中物理選修3-3第十章《熱力學定律》全章新課教學課件92√
√
×
√√×93選修3—3第十章《熱力學定律》全章新課教學課件第一節(jié):《功和內(nèi)能》第二節(jié):《熱和內(nèi)能》第三節(jié):《熱力學第一定律能量守恒定律》第四節(jié):《熱力學第二定律》第五節(jié):《熱力學第二定律的微觀解釋》第六節(jié):《能源和可持續(xù)發(fā)展》選修3—3第十章《熱力學定律》第一節(jié):94選修3—3第十章《熱力學定律》§10.1功和內(nèi)能選修3—3第十章《熱力學定律》95復習回憶問題:做功的兩個必要因素是什么?力與沿力方向上通過的位移問題:從微觀角度來看,什么叫做物體的內(nèi)能?從宏觀角度來看,內(nèi)能由什么因素決定?系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。宏觀上由系統(tǒng)的溫度與體積決定。問題:觀察動態(tài)圖,這是一種什么現(xiàn)象?這種現(xiàn)象說明了什么?摩擦生熱,說明“做功能夠改變物體的內(nèi)能,提高物體的溫度”。在現(xiàn)實生活中,鉆木取火難度比較大,我們可以在實驗室里采用壓縮空氣的辦法來使物體燃燒。復習回憶問題:做功的兩個必要因素是什么?力與沿力方向96開始演示實驗:在有機玻璃筒底放置少量易燃的蓬松的棉花,迅速壓下筒中的活塞,你看到了什么現(xiàn)象?棉花發(fā)生燃燒。問題:這種現(xiàn)象說明了什么?做功使得物體溫度升高,改變了物體的內(nèi)能。問題:既然做功能夠改變系統(tǒng)的內(nèi)能,那么功與內(nèi)能之間有什么樣的數(shù)值關(guān)系呢?開始演示實驗:在有機玻璃筒底放置少量易燃的蓬松的棉花97英國物理學家---焦耳,通過對一個絕熱性能良好的熱力學系統(tǒng)做功,測量了熱量與功之間的數(shù)值(也就是當量)關(guān)系---熱功當量,為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。焦耳的熱功當量實驗:系統(tǒng)絕熱英.焦耳英國物理學家---焦耳,通過對一個絕熱性能良好的熱力98指系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱,也不向外界放熱的狀態(tài)變化過程。一、絕熱過程:1.定義:2.注意:如果對系統(tǒng)變化過程的描述有“迅速”或“立即”等字眼,則意味著這個系統(tǒng)來不及與外界進行熱交換,可近似認為是絕熱過程。指系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換99溫度計始末狀態(tài)的溫度,重物的質(zhì)量與下落的高度。熱功當量實驗用絕熱性能良好的材料制作的容器內(nèi)安裝有由葉片組成的攪拌器。讓重物勻速下降帶動葉片攪拌容器中的水,葉片與水摩擦引起水溫上升。2.實驗條件:※機械量熱法:1.實驗裝置與過程:容器與水組成的系統(tǒng)與外界絕熱。3.測量的物理量:只要重力所做的功相同,容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的,即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。4實驗結(jié)論:溫度計100容器與水組成的系統(tǒng)與外界絕熱。溫度計始末狀態(tài)的溫度,電阻絲中的電流與兩端電壓,通電時間。熱功當量實驗2.實驗條件:※機械量熱法:1.實驗裝置與過程:3.測量的物理量:只要所做的電功相同,容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的,即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的。4實驗結(jié)論:用絕熱性能良好的材料制作容器。讓重物勻速下降帶動電動機發(fā)電,電流通過浸在水中的電阻絲,使水溫上升。發(fā)電機AVT2容器與水組成101二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗意義:測出了熱功當量(熱與功之間的數(shù)量關(guān)系),為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中,外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定,與做功的具體過程和方式無關(guān)。二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗意義:102思考:哪些力做功僅由物體的始末兩個位置決定,與物體的運動路徑無關(guān)?由于功是能量轉(zhuǎn)化的量度,那么必定存在一種依賴于物體所處位置(或狀態(tài))的能量重力做功電場力做功做功的數(shù)量由始末兩個位置(或狀態(tài))決定,與具體過程無關(guān)。電勢能絕熱過程,外界對系統(tǒng)做功重力勢能內(nèi)能思考:哪些力做功僅由物體的始末兩個位置決定,與物體的運動路徑1031.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,這個物理量就叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。絕熱過程中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量△U=U2-U1等于外界對系統(tǒng)所做的功W.△U=W三、內(nèi)能:2.微觀定義:系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。3.注意:分子平均動能宏觀上由溫度決定,分子勢能由分子間距離決定,宏觀上由體積決定,也就是內(nèi)能由系統(tǒng)自身狀態(tài)決定,因此,兩種內(nèi)能的定義是一致的,只是從微觀與宏觀兩個不同角度分析得到。4.表達式:※W指外界對系統(tǒng)所做的功.1.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個104四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.當氣體體積減小時,外界對氣體做功,W>0.2.當氣體體積增大時,氣體對外界做功,即外界對氣體做負功,W<0.3.當外界為真空,氣體體積增大時,我們將這種氣體向真空的膨脹過程叫做自由膨脹,此時,氣體體積雖然增大,由于沒有做功的對象,因此在自由膨脹過程中,氣體不做功,W=0。4.在理想氣體的等壓過程中,W=-P△V。四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.當氣體體積減105【例題】下列說法正確的是()A分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C物體的速度增大時,物體的內(nèi)能增大D物體的內(nèi)能減小時,物體的溫度可能增加D【例題】下列說法正確的是()D106【例題】一個鐵塊沿斜面勻速滑下,關(guān)于物體的機械能和內(nèi)能的變化,下列判斷中正確的是()A物體的機械能和內(nèi)能都不變B物體的機械能減少,內(nèi)能不變C物體的機械能增加,內(nèi)能增加D物體的機械能減少,內(nèi)能增加D【例題】一個鐵塊沿斜面勻速滑下,關(guān)于物體的機械能和內(nèi)能的變化107【例題】如圖所示,絕熱具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣體,下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計,置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部.另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時彈簧的彈性勢能為EP(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零),現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動活塞向上運動,經(jīng)過多次往復運動后活塞靜止,氣體達到平衡態(tài),經(jīng)過此過程()A.EP全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能B.EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能C.EP全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能D.EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能,一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能,其余部分仍為彈簧的彈性勢能理想氣體D【例題】如圖所示,絕熱具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣108【例題】一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程。設氣體分子間的勢能可忽略,則在此過程中()A.外界對氣體做功,氣體分子的平均動能增加B.外界對氣體做功,氣體分子的平均動能減少C.氣體對外界做功,氣體分子的平均動能增加D.氣體對外界做功,氣體分子的平均動能減少D【例題】一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程。設氣體分子間109【例題】金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮氣體,打開筒的開關(guān),筒內(nèi)高壓氣體迅速向外逸出。待筒內(nèi)外壓強相等時,立即關(guān)閉開關(guān)。在外界保持恒溫的條件下,經(jīng)過一段較長的時間后,再打開開關(guān),這時出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.筒外空氣流向筒內(nèi)B.筒內(nèi)空氣流向筒外C.筒內(nèi)外空氣互相交換,筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變D.筒內(nèi)外無空氣交換B【例題】金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮氣體,打開筒的開關(guān),110【例題】如圖所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿理想氣體,Q內(nèi)為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后,P中的氣體進入Q中,最終達到平衡,則()
A.氣體體積膨脹對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低
B.氣體對外做功,內(nèi)能不變,溫度不變
C.氣體不做功,內(nèi)能不變,溫度不變,壓強減小
D.氣體分子勢能增加,壓強可能不變C【例題】如圖所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿111課堂小結(jié)指系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱,也不向外界放熱的狀態(tài)變化過程。一、絕熱過程:1.定義:2.注意:如果對系統(tǒng)變化過程的描述有“迅速”或“立即”等字眼,則意味著這個系統(tǒng)來不及與外界進行熱交換,可近似認為是絕熱過程。課堂小結(jié)指系統(tǒng)只由于外界對它做功112課堂小結(jié)二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗意義:測出了熱功當量(熱與功之間的數(shù)量關(guān)系),為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中,外界對系統(tǒng)所做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定,與做功的具體過程和方式無關(guān)。課堂小結(jié)二、焦耳熱功當量實驗:1.實驗結(jié)論:2.實驗113課堂小結(jié)1.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,這個物理量就叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。絕熱過程中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量△U=U2-U1等于外界對系統(tǒng)所做的功W.△U=W三、內(nèi)能:2.微觀定義:系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。3.注意:分子平均動能宏觀上由溫度決定,分子勢能由分子間距離決定,宏觀上由體積決定,也就是內(nèi)能由系統(tǒng)自身狀態(tài)決定,因此,兩種內(nèi)能的定義是一致的,只是從微觀與宏觀兩個不同角度分析得到。4.表達式:※W指外界對系統(tǒng)所做的功.課堂小結(jié)1.宏觀定義:任何一個熱力學系統(tǒng)都114課堂小結(jié)四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.當氣體體積減小時,外界對氣體做功,W>0.2.當氣體體積增大時,氣體對外界做功,即外界對氣體做負功,W<0.3.當外界為真空,氣體體積增大時,我們將這種氣體向真空的膨脹過程叫做自由膨脹,此時,氣體體積雖然增大,由于沒有做功的對象,因此在自由膨脹過程中,氣體不做功,W=0。4.在理想氣體的等壓過程中,W=-P△V。課堂小結(jié)四、關(guān)于W(符號指外界對系統(tǒng)做的功)的理解:1.115選修3—3第十章《熱力學定律》§10.2熱和內(nèi)能選修3—3第十章《熱力學定律》116復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?在絕熱過程之中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)所做的功。問題:除了做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能以外,還有什么方式能夠改變系統(tǒng)的內(nèi)能?△U=W※其中W指外界對系統(tǒng)所做的功.熱傳遞也能改變系統(tǒng)的內(nèi)能。復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?117一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一個物體或從同一物體的一部分傳遞到另一部分的物理過程。2.條件:存在溫度差。4.方式:①熱傳導。②熱對流。③熱輻射。3.規(guī)律:熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。熱傳導熱對流熱輻射一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一個物體或從同118問題:觀察下面的兩幅動態(tài)圖,指出它們分別是通過什么方式改變內(nèi)能的?做功改變系統(tǒng)的內(nèi)能熱傳遞改變系統(tǒng)的內(nèi)能問題:觀察下面的兩幅動態(tài)圖,指出它們分別是通過什么方式改變內(nèi)119演示實驗:在一個容器中裝入水,將溫度計插入水中之后,再將一個高溫熱源與裝水的容器接觸,你看到了什么現(xiàn)象?溫度計的示數(shù)變大。水熱源問題:演示實驗中外界沒有對系統(tǒng)做功,實驗中發(fā)生的發(fā)生的現(xiàn)象說明了什么?不僅僅對系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài),單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)。每一個熱力學狀態(tài)都對應有相應的內(nèi)能。所以演示實驗說明“熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。”演示實驗:在一個容器中裝入水,將溫度計插入水中之后,120二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。即在沒有外界做功的情景下,系統(tǒng)吸收的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。2.定義式:△U=Q(其中Q指系統(tǒng)吸收的熱量,△U指系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。)3.關(guān)于Q(符號指吸收的熱量)的理解:①當系統(tǒng)溫度上升時,系統(tǒng)吸收了熱量,Q>0.②當系統(tǒng)溫度降低時,系統(tǒng)放出了熱量,Q<0.③當系統(tǒng)溫度不變時,沒有吸收,也沒有發(fā)出熱量,Q=0。3.注意:熱量是一個過程量,內(nèi)能是一個狀態(tài)量,可以說系統(tǒng)具有多少內(nèi)能,不能說系統(tǒng)具有多少熱量,只能說系統(tǒng)吸收或放出了多少熱量。二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量121問題:從熱學角度來看,熱量與功有什么異同之處?三、功與熱量:1.相同點:做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面的作用是等效的,一定數(shù)量的功與確定數(shù)量的熱相對應。2.不同點:做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化,而熱傳遞只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.問題:從熱學角度來看,熱量與功有什么異同之處?三、功與熱量:122【例題】如果鐵絲的溫度升高了,則()A.鐵絲一定吸收了熱量B.鐵絲一定放出了熱量C.外界可能對鐵絲做功D.外界一定對鐵絲做功C【例題】如果鐵絲的溫度升高了,則()C123【例題】下列關(guān)于熱量的說法,正確的是()A.溫度高的物體含有的熱量多B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同D.熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量CD【例題】下列關(guān)于熱量的說法,正確的是()CD124B【例題】如圖所示,A、B是兩個完全相同的球,分別浸沒在水和水銀的同一深度處,A、B兩球用同一種材料制成,當溫度稍微升高時,球的體積會明顯變大,如果開始水和水銀的溫度相同,且兩液體溫度同時緩慢升高到同一值,兩球膨脹后,體積相等,則()A.A球吸收的熱量較多
B.B球吸收的熱量較多
C.兩球吸收的熱量一樣多
D.無法確定B【例題】如圖所示,A、B是兩個完全相同的球,分別浸沒在水和125【例題】一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起,(若不計氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化)則()A.氣泡對外做功,內(nèi)能不變,同時放熱B.氣泡對外做功,內(nèi)能不變,同時吸熱C.氣泡內(nèi)能減少,同時放熱D.氣泡內(nèi)能不變,不吸熱也不放熱B【例題】一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起,(若不計氣泡內(nèi)126【例題】器壁透熱的氣缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著一定量的氣體,氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計,當緩慢推動活塞Q向左運動的過程中。有下列說法:
①活塞對氣體做功,氣體的平均動能增加;
②活塞對氣體做功,氣體向外放熱;
③單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)目增大;
④氣體的單位分子數(shù)增大,壓強不變。
其中說法正確的是()A.①③B.①④
C.②③
D.②④C【例題】器壁透熱的氣缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示。氣缸內(nèi)封閉著127課堂小結(jié)一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一個物體或從同一物體的一部分傳遞到另一部分的物理過程。2.條件:存在溫度差。4.方式:①熱傳導。②熱對流。③熱輻射。3.規(guī)律:熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,不會自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。熱傳導熱對流熱輻射課堂小結(jié)一、熱傳遞:1.定義:指熱量從一個物體傳遞給另一128課堂小結(jié)二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。即在沒有外界做功的情景下,系統(tǒng)吸收的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。2.定義式:△U=Q(其中Q指系統(tǒng)吸收的熱量,△U指系統(tǒng)內(nèi)能的增加量。)3.關(guān)于Q(符號指吸收的熱量)的理解:①當系統(tǒng)溫度上升時,系統(tǒng)吸收了熱量,Q>0.②當系統(tǒng)溫度降低時,系統(tǒng)放出了熱量,Q<0.③當系統(tǒng)溫度不變時,沒有吸收,也沒有發(fā)出熱量,Q=0。3.注意:熱量是一個過程量,內(nèi)能是一個狀態(tài)量,可以說系統(tǒng)具有多少內(nèi)能,不能說系統(tǒng)具有多少熱量,只能說系統(tǒng)吸收或放出了多少熱量。課堂小結(jié)二、熱量:1.定義:熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)129課堂小結(jié)三、功與熱量:1.相同點:做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面的作用是等效的,一定數(shù)量的功與確定數(shù)量的熱相對應。2.不同點:做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化,而熱傳遞只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.課堂小結(jié)三、功與熱量:1.相同點:做功與熱傳遞130選修3—3第十章《熱力學定律》§10.3熱力學第一定律能量守恒定律選修3—3第十章《熱力學定律》131復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?在絕熱過程之中,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)所做的功?!鱑=W※其中W指外界對系統(tǒng)所做的功.問題:在沒有對系統(tǒng)做功時,系統(tǒng)的內(nèi)能與傳熱有什么關(guān)系?在沒有對系統(tǒng)做功時,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于系統(tǒng)所吸收的熱量。△U=Q※其中Q指系統(tǒng)所吸收的熱量.復習回憶問題:在絕熱過程之中,系統(tǒng)的內(nèi)能與做功有什么關(guān)系?132復習回憶問題:做功與熱傳遞有什么關(guān)系?做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等價的。問題:當外界既對系統(tǒng)做功,又對系統(tǒng)傳熱時,系統(tǒng)內(nèi)能的增加量又如何求解?為什么?內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量與外界對系統(tǒng)所做功的和。因為做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等價的。復習回憶問題:做功與熱傳遞有什么關(guān)系?做功與熱傳遞在133一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和,這個關(guān)系叫做熱力學第一定律.2.表達式:ΔU=W+Q一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于134【例題】一定量的氣體,膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外界做功?如果膨脹時做的功是135J,同時向外放熱85J,氣體的內(nèi)能變化量是多少?內(nèi)能是增加了還是減少了?解析:膨脹過程,氣體對外做功。氣體對外做功,W取負值,系統(tǒng)放熱,Q取負值,內(nèi)能變化量ΔU=W+Q=-220J,負號表示內(nèi)能減小了?!纠}】一定量的氣體,膨脹過程中是外界對氣體做功還是氣體對外135物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律:3.定律中各物理量取值的正、負符號及含義:壓縮氣體,外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)吸收熱量+++氣體膨脹,系統(tǒng)對外界做功(自由膨脹不做功)---系統(tǒng)放出熱量系統(tǒng)內(nèi)能減小物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律:3.定律中136【例題】一定量的氣體,從外界吸收熱量2.7×105J,內(nèi)能增加4.3×105J。在這一過程中,是氣體對外做功,還是外界對氣體做功?做了多少功?解析:Q=+2.7×105JΔU=+4.3×105JΔU=W+Q得:
W=1.6×105J>0,外界對氣體做功?!纠}】一定量的氣體,從外界吸收熱量2.7×105J,內(nèi)能增137
※做功和熱傳遞都使物體內(nèi)能改變,做功的過程是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,熱傳遞的過程是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移。通過實驗可以證明:在這些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,總的能量應該保持不變?!龉蜔醾鬟f都使物體內(nèi)能改變,138二、能量守恒定律:1.內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變.(增加的=減小的)2.是一個普遍適用的定律:熱力學第一定律是能量守恒定律在熱學上的一種具體表現(xiàn)形式。二、能量守恒定律:1.內(nèi)容:能量既不會憑139這是在13世紀法國人亨內(nèi)考制作出的一種“魔盤”。轉(zhuǎn)盤中央有一個轉(zhuǎn)動軸,盤子邊緣等間距地安裝著12根活動短桿,每個短桿的一端裝有一個鐵球。亨內(nèi)考認為,右邊向下運動的球比左邊向上運動的球離軸遠些,因此,右邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩要比左邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩大.力矩的不平衡使得魔盤會永無休止地如圖所示的方向轉(zhuǎn)動下去,并且?guī)訖C器轉(zhuǎn)動.問題:觀察動態(tài)圖,你看到了什么?轉(zhuǎn)盤在鐵球的帶動下持續(xù)不停地運動。這是在13世紀法國人亨內(nèi)考制作出的一種“魔盤”140三、第一類永動機:1.定義:不需要任何動力或燃料,卻能源源不斷地對外做功的機器。或指機械效率η>100%的機器。2.第一類永動機不可能制成:①違背了能量守恒定律。②違背了熱力學第一定律。三、第一類永動機:1.定義:不需要任何動力或燃料,卻141【例題】圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室,氣缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的,且不漏氣,以U甲、U乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能,則在將拉桿緩慢向外拉的過程中()A、U甲不變,U乙減?。隆甲增大,U乙不變C、U甲增大,U乙減?。?、U甲不變,U乙不變C【例題】圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室,氣缸、活塞(連同拉桿142【例題】固定容器及可動活塞P都是絕熱的,中間有一導熱的固定隔板B,B的兩邊分別盛有氣體甲和氣體乙?,F(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動一段距離,已知氣體的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高,則在移動P的過程中()A、外力對乙做功,甲的內(nèi)能不變B、外力對乙做功,乙的內(nèi)能不變C、乙傳遞熱量給甲,乙的內(nèi)能增加D、乙的內(nèi)能增加,甲的內(nèi)能不變甲乙BPC【例題】固定容器及可動活塞P都是絕熱的,中間有一導熱的固定隔143【例題】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1,V1,T1)被壓縮至狀態(tài)Ⅱ(p2,V2,T2),已知T2>T1,則該過程中()A.氣體的內(nèi)能一定是增加的B.氣體可能向外界放熱
C.氣體一定從外界吸收熱量D.氣體對外界做正功AB【例題】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)Ⅰ(p1,V1,T1)被壓縮144【例題】一定質(zhì)量的理想氣體,從某一狀態(tài)開始,經(jīng)過一系列變化后又回一開始的狀態(tài),用W1表示外界對氣體做的功,W2表示氣體對外界做的功,Q1表示氣體吸收的熱量,Q2表示氣體放出的熱量,則在整個過程中一定有()A.Q1—Q2=W2—W1 B.Q1=Q2C.W1=W2 D.Q1>Q2A【例題】一定質(zhì)量的理想氣體,從某一狀態(tài)開始,經(jīng)過一系列變化后145課堂小結(jié)一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和,這個關(guān)系叫做熱力學第一定律.2.表達式:ΔU=W+Q課堂小結(jié)一、熱力學第一定律:1.內(nèi)容:一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)146課堂小結(jié)物理量意義符號意義符號WQΔU一、熱力學第一定律:3.定律中各物理量取值的正、負符號及含義:壓縮氣體,外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)吸收熱量
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