3.2 热力学第一定律-【知识探究】高二物理同步精讲练（人教版2019选择性必修第三册）.pptx

第三章：第2节热力学第一定律高中物理选择性必修第三册制作：陈庆威

目录CONTENT高中物理选择性必修第三册热力学第一定律第一定律的应用总结提升

问题？00.高中物理选择性必修第三册汽缸内有一定质量的气体，压缩气体的同时给汽缸加热。那么，气体内能的变化会比单一方式（做功或传热）更明显。这是为什么呢？

热力学第一定律第一部分

做功改变内能01.高中物理选择性必修第三册一方面表明，以不同的方式对系统做功时，只要系统始末两个状态是确定的，做功的数量就是确定的；单纯地对系统做功：ΔU=W

传热改变内能01.高中物理选择性必修第三册另一方面也向我们表明，为了改变系统的状态，做功和传热这两种方法是等价的。也就是说，一定数量的功与确定数量的热相对应。单纯地对系统传热：△U＝Q

热力学第一定律01.高中物理选择性必修第三册当外界既对系统做功又对系统传热时，内能的变化量就应该是：△U＝Q+W内容：一个热力学系统的内能变化量（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：物体内能的增加量W：外界对物体做的功Q：物体吸收的热量

思考与讨论01.高中物理选择性必修第三册一定质量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时气体对外做功是135J，同时向外放热85J，气体内能变化量是多少？内能是增加了还是减少了？请你通过这个例子总结功和热量取正、负值的物理意义。

正负号的含义01.高中物理选择性必修第三册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＋物体吸收热量－物体放出热量ΔU＋内能增加－内能减少气体被压缩气体膨胀定律中各量的正、负号及含义ΔU=W+Q

判断是否做功的方法01.高中物理选择性必修第三册一般情况下外界对系统做功与否，需要看物体的体积是否变化。1.若系统体积增大，表明系统对外界做功，W＜0；2.若系统体积减小，表明外界对系统做功，Ｗ＞0．PVVaVbP-V图下方(与坐标轴所围的面积)的“面积”表示做功多少。W=PΔV

高中物理选择性必修第三册1.绝热过程：Q＝0，则ΔU＝W，不发生热传递，系统内能的变化只与做功有关（分绝热膨胀和绝热压缩）；2.等温过程：ΔU＝0，则W＝－Q，气体内能不变，外界对气体做的功与气体吸收的热量等值异号（分等温膨胀和等温压缩）；3.等容过程：W＝0，则ΔU＝Q，气体不做功，系统内能的变化只与热传递有关（分升温升压和降温降压）；4.等压过程：等压膨胀，温度升高，内能增加，对外做功，气体吸热；等压压缩，温度降低，内能减少，对内做功，气体放热。几种特殊情况01.

热力学第一定律的应用第二部分

教材例题01.高中物理选择性必修第三册【例题】如图，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相当于2×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（图甲）。内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J。

高中物理选择性必修第三册⑴求上述压缩过程中气体内能的变化量。【解析】（1）压缩过程活塞（外界）对气体（系统）做功，W是正值：W1=F1l1=2×102×0.1J=200J系统向外放热：Q=-25J气体内能的变化量：ΔU1=W1＋Q1=200J-25J=175J教材例题02.

高中物理选择性必修第三册⑵燃烧后的高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动0.1m，其做的功相当于9×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功（图乙），该做功过程气体传递给汽缸的热量为30J，求此做功过程气体内能的变化量。（2）气体膨胀过程中气体（系统）对外界所做功，W是负值：W2=F2L2=-9×102×0.1J=-900J系统向外放热：Q=-30J气体内能的变化量：ΔU2=W2＋Q2=-900J-30J=-930J教材例题03.

总结提升第三部分

高中物理选择性必修第三册课堂小结热力学第一定律单击此处添加标题热力学第一定律的应用内容：一个热力学系统的内能变化量（增量）等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.△U＝Q+W若系统体积增大，表明系统对外界做功，W＜0；若系统体积减小，表明外界对系统做功，Ｗ＞0．

例题1例题精选01.【参考答案】C高中物理选择性必修第三册 如图所示，一定质量的理想气体，经历a→b→c→a的循环过程，ab与纵轴平行，ac与横轴平行，cb的延长线过原点。下列说法正确的是（）A．a→b过程，外界对气体做正功B．b→c过程，单位体积内的气体分子数增多C．c→a过程，气体分子的平均动能减小D．整个过程中，气体吸收的热量大于释放的热量

解析例题解析02.高中物理选择性必