20162017学年科科版选修33_ 42 热力学第一定律 课件（28张）.ppt

山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第4章　能量守恒与热力学定律 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第4章　能量守恒与热力学定律 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 返回 ?第2节　热力学第一定律 一、热力学第一定律 1．改变物体内能的两种方式：______与________．两者在改变系统内能方面是等效的． 2．热力学第一定律 (1)内容：如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么外界对物体__________加上物体从外界______________等于物体内能的增加． (2)数学表达式：ΔU＝ ________. 做功 热传递 所做的功 吸收的热量 Q＋W 思考感悟 2．外界对物体做功10 J，物体内能改变了多少？若外界对物体传递10 J的热量，物体内能改变了多少？能否说明10 J的功等于10 J的热量？ 提示：无论外界对物体做功10 J，还是外界给物体传递10 J的热量，物体内能都增加了10 J，说明做功和热传递在改变物体内能上是等效的，不能说10 J的功等于10 J的热量，因为功与热量具有本质区别． 一、功、热量和内能之间的关系 1．功和内能的关系 (1)内能与内能变化的关系 ①物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和．因此物体的内能是一个状态量． ②当物体温度变化时，分子平均动能变化．物体体积变化时，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关． (2)做功与内能变化的关系 ①做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程． ②在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少． (3)功和内能的区别 ①功是过程量，内能是状态量． ②在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化． ③物体的内能大,并不意味着做功多．在绝热过程中,只有内能变化较大时，对应着做功较多． 特别提醒：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能增加，外界对系统做多少功，系统的内能就增加多少；系统对外界做功，系统的内能减少，系统对外界做多少功，系统的内能就减少多少． 2．热量、功和内能之间的关系 内能是由系统的状态决定的．状态确定了，系统的内能也就随之确定了．要使内能改变，可以通过做功和热传递两种方式来完成，功和热量都是过程量，两者对改变系统的内能是等效的，但做功是其他形式的能量转化为内能，功的多少是内能转化的量度，在绝热的过程中，对物体做了多少功，内能就增加多少；物体对外做了多少功，内能就减少多少．热传递是内能的转移，热量是内能转移的量度，在没有做功的情况下，物体吸 收了多少热量，就增加多少内能，或放出了多少热量，就减少多少内能．有过程(做功或热传递)，才有变化(内能改变)，离开过程，功和热量将毫无意义．就某一状态而言，只有“内能”，根本不存在“功”和“热量”．因此不能说物体中含有“多少热量”或“多少功”．可以说物体很热，这指的是物体的温度很高． 特别提醒：热传递改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程．热传递使物体的内能发生变化时，内能改变的多少可用热量来量度．物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少． 即时应用 1．对于热量、功和内能三者的关系下列说法中正确的是(　　) A．三者单位相同，物理意义相同 B．热量和功是内能的量度 C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定 D．系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J 解析：选CD.热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A错．热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错．对一个绝热过程ΔU＝W＝100 J,对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝100 J，D对． 二、热力学第一定律与改变内能的两种方式 1．对热力学第一定律的理解 (1)对ΔU＝W＋Q的理解：热力学第一定律是对单纯的绝热过程和单纯的热传递过程中内能改变的定量表达推广到一般情况，既有做功又有热传递的过程，其中ΔU表示内能改变的数量，W表示做功的数量，Q表示外界与物体间传递的热量． (2)对公式ΔU＝Q＋W符号的规定 符号 W Q ΔU ＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加 － 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少 2.改变内能的两种方式比较 比较项目 做　功 热传递 内能变化 外界对物体做功，物体的内能增加 物体对外做功，物体的内能减少 物体吸收热量，内能增加物体放出热量，内能减少 物理实质 其他形式的能与内能之间的转化 不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移 相互联系 做一定量的功或