10.3热力学第一定律 15张PPT

热力学第一定律
绝热过程
仅传热过程
热力学第一定律
1.内容：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的功的和。
ΔU＝W + Q
2.表达式:
思考与讨论
解：
气体对外界做功
在热力学第一定律中W表示外界对气体做功，故此时W为负。
W=-135J
向外放热Q=-85J
ΔU = W + Q
代入得
ΔU =-135+（-85）
=-220J
内能变化了220J，减少
3.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
+
物体吸热
－
物体放热
ΔU
+
内能增加
－
内能减少
气体被压缩
气体膨胀
热力学第一定律
例题
1.某物体在对外做功为75J的同时，从外界吸收
的热量为50J，则在此过程中物体的内能 (填增加或减少) J。
分析：根据热力学第一定律?U＝W＋Q，知?U＝－75J＋50J＝－25J
式中负号说明内能减少了。
答案：减少 ; 25。
2．（05年全国理综II）一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（　　）
A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少
C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少
例题
D
3．(多选)对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是（　　）
A．等压压缩，温度降低
B．等温吸热，体积不变
C．放出热量，内能增加
D．绝热压缩，内能不变
例题
AC
4．（03年全国理综）如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙．现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高．则在移动P的过程中（　　）
A．外力对乙做功；甲的内能不变
B．外力对乙做功；乙的内能不变
C．乙传递热量给甲；乙的内能增加
D．乙的内能增加；甲的内能不变
例题
C
5.如图所示的绝热容器，把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡（ ）
A．气体对外做功，内能减少，温度降低
B．气体对外做功，内能不变，温度不变
C．气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小
D．气体不做功，内能减少，压强减小
C
例题
例题
6. 一定质量的理想气体从状态A经B至C的P—1/V图线，则在此过程中（　　）
A.气体的内能不变
B.气体的体积增大
C.气体向外界放热
D.气体对外界做功
1/V
P
C
B
A
AC
二、能量守恒定律
能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另外的物体，在转化或转移过程中其总量不变。
意义：
1、不同形式的能量之间可以相互转化。
2、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的规律之一，也是19世纪自然科学的三大发现之一，被恩格斯称为“伟大的运动基本规律”。
三、永动机不可能制成
2、永动机给我们的启示
人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。
1、 第一类永动机
概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。（不吃草的马）
结果：无一例外地归于失败。
原因：违背了能量守恒定律。
3、热力学第一定律的另一种表达：第一类永动机是不可能造成的。