人教物理选修22章二节.pptxVIP

第二节热力学第一定律;学习目标：

; ;课前自主学案;二、热力学第一定律

1．内容：物体内能的增加等于物体从外界吸收的______与外界对物体所做的______的总和．

2．公式：用ΔU表示物体内能的增量，用Q表示吸收的热量，用W表示外界对物体所做的功，那么：ΔU＝__________.;核心要点突破;2．做功和热传递——改变物体的内能有两种方式

做功：在绝热过程中，外力做功，物体内能增加；克服外力做功，物体内能减少．

热传递：热量从高温物体传到低温物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程叫做热传递．热传递是通过热传导、热对流和热辐射三种方式来实现的．在实际的热传递过程中，这三种方式往往不是单独进行的．在单纯传热过程中，吸收热量，物体内能增加；放出热量，物体内能减少．

做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有区别，做功是能量的转化，热传递是能量的转移．;二、对热力学第一定律的理解

1．由ΔU＝Q＋W，可知改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，只知其一无法确定内能的变化．

2．在ΔU＝Q＋W中，W表示做功情况，说明内能和其他形式的能可以相互转化；Q表示吸热或放热的情况，说明内能可以从一个物体转移到另一个物体，而ΔU＝Q＋W是能量守恒定律的具体体现．

3．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定;符号;特别提醒：

(1)应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统．

(2)应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据．对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义．;课堂互动讲练;图2－2－1是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的()

A．温度升高，内能增加600J

B．温度升高，内能减少200J

C．温度降低，内能增加600J

D．温度降低，内能减少200J;【精讲精析】对一定质量的气体，由ΔU＝W＋Q可知，

ΔU＝800J＋(－200J)＝600J

ΔU为正表示内能增加了600J

对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确．

【答案】A;【方法总结】分析此类问题必须弄清所经过的过程是单一的还是两种过程同时存在，再由ΔU＝Q＋W的符号分析判断．;变式训练1气体膨胀对外界做功100J，同时从外界吸收了120J的热量，它的内能的变化可能是()

A．减少20JB．增大20J

C．减少220J D．增大220J

解析：选B.由ΔU＝Q＋W得：ΔU＝120J＋(－100J)＝20J，故B对．;类型二;图2－2－2;【精讲精析】气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确．

【答案】A

【方法总结】(1)在没有特别说明的情况下，一般不考虑气体分子间的作用力和分子势能，物体的内能只有分子动能．

(2)气体体积减小时外界对气体做功，体积增大时气体对外做功．;变式训练2在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升至液面，上升过程中气泡的体积不断增大，则气泡在浮起过程中()

A．放出热量 B．吸收热量

C．不吸热也不放热 D．无法判断;解析：选B.气体分子之间的距离很大，相互作用力非常小，对气体来说，气体状态变化时，分子势能几乎不变，所以，一定质量的气体的内能变化，就是气体分子热运动的动能总和的变化，即由温度变化所决定．在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升至液面的过程中，小气泡温度不变，其内能增量ΔU＝0.上升过程中气泡体积不断增大，气体要对外做功，即W＜0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可知Q＞0.所以气泡在浮起过程中，吸收热量．;知能优化训练;本部分内容讲解结束