《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第20點(diǎn) 熱力學(xué)第一定律及其符號(hào)法則素材 新人教版選修3-3(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第20點(diǎn) 熱力學(xué)第一定律及其符號(hào)法則素材 新人教版選修3-3(通用)(2頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第20點(diǎn) 熱力學(xué)第一定律及其符號(hào)法則
我們知道,做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能.在一般情況下,如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程,那么外界對(duì)物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q就等于物體內(nèi)能的增量ΔU,即ΔU=Q+W.此即為熱力學(xué)第一定律,式中各物理量的符號(hào)規(guī)定如下:
符號(hào)
物理量
+
-
W
外界對(duì)系統(tǒng)做功
系統(tǒng)對(duì)外界做功
Q
系統(tǒng)吸熱
系統(tǒng)放熱
ΔU
內(nèi)能增加
內(nèi)能減少
應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題時(shí),應(yīng)注意挖掘題目隱含的條件:
(1)若過程是絕熱的,則Q=0,W=ΔU,外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的變化量.
(2)若過程中不做功,即
2、W=0,則Q=ΔU,物體吸收(或放出)的熱量等于物體內(nèi)能的變化量.
(3)若過程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即ΔU=0,則W+Q=0或W=-Q,外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量.
對(duì)點(diǎn)例題 氣體膨脹對(duì)外做功100 J,同時(shí)從外界吸收了120 J的熱量,它的內(nèi)能的變化是( )
A.減小20 J B.增大20 J
C.減小220 J D.增大220 J
解題指導(dǎo) 研究對(duì)象為氣體,做功W=-100 J,吸收熱量Q=+120 J.由熱力學(xué)第一定律有ΔU=W+Q=-100 J+120 J=20 J.ΔU>0,說明氣體的內(nèi)能增加,選項(xiàng)B正確.
答案 B
技巧點(diǎn)撥 準(zhǔn)確記住符號(hào)“+
3、”、“-”的使用規(guī)則,把帶有符號(hào)的物理量代入公式ΔU=Q+W,解出未知量,明確解得的物理量符號(hào)的意義,即可解決本類問題.
一定質(zhì)量的氣體,在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)的過程中,吸收熱量280 J,并對(duì)外做功120 J,試問:
(1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化?
(2)如果這些氣體又返回到原來的狀態(tài),并放出了240 J熱量,那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做功,還是外界對(duì)氣體做功?做功多少?
答案 (1)內(nèi)能增加了160 J
(2)外界對(duì)氣體做功 80 J
解析 (1)由熱力學(xué)第一定律得:ΔU=W+Q=280 J-120 J=160 J,內(nèi)能增加了160 J.
(2)ΔU′=-ΔU=-160 J,Q′=-240 J,由熱力學(xué)第一定律得:W′=ΔU′-Q′=-160 J-(-240 J)=80 J,即外界對(duì)氣體做了80 J的功.