高中物理 10.3熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律課件 新人教版選修3-3.ppt
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第十章 熱力學(xué)定律,第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律,一、引入 改變物體內(nèi)能的方式有哪些?,做功、熱傳遞,(一)熱力學(xué)第一定律,1.一個物體,它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量,那么: ①如果外界對它做的功為W,則它的內(nèi)能如何變化?變化了多少? ②如果該物體對外界做的功為W,則它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?,2.一個物體,如果外界既沒有對它做功,它也沒有對外界做功,那么: ①如果該物體吸收熱量Q,它的內(nèi)能如何變化?變化了多少? ②如果放出熱量Q,它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?,總結(jié),一個物體,如果它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量,那么,外界對它做多少功,它的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,它的內(nèi)能就減少多少. 如果外界既沒有對物體做功,物體也沒有對外界做功,那么物體吸收了多少熱量,它的內(nèi)能就增加多少,物體放出了多少熱量,它的內(nèi)能就減少多少.,如果物體與外界同時發(fā)生做功和熱傳遞,則物體內(nèi)能的變化與熱量Q、做的功W之間又有什么關(guān)系呢?,ΔU=W+Q,這在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律.,定律中各量的正、負號及含義,例題,一定質(zhì)量的氣體,在被壓縮的過程中,外界對它做功300 J,但這一過程中該氣體的內(nèi)能減少了300 J,問氣體在此過程中是吸熱還是放熱?吸收(或放出)多少熱量?,(二)能量守恒定律,通過前邊的學(xué)習(xí)我們知道:做功改變物體內(nèi)能的過程是內(nèi)能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化過程,熱傳遞改變物體內(nèi)能的過程是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體的過程.,總結(jié),能量可以由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,也可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體. 做功改變物體的內(nèi)能時,對物體做多少功就有多少機械能轉(zhuǎn)化為等量的內(nèi)能,物體對外界做多少功,就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為等量的機械能; 在熱傳遞過程中,物體吸收多少熱量,內(nèi)能就增加多少,物體放出多少熱量,內(nèi)能就減少多少,熱力學(xué)第一定律表示,做功和熱傳遞提供給一個物體多少能量,物體的能量就增加多少,能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中守恒,能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變,這就是能量守恒定律.,(三)第一類永動機,什么是第一類永動機,不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對外做功,這種機器叫第一類永動機,答“根據(jù)能量守恒定律,任何一部機器,只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,而不能無中生有地制造能量,因此第一類永動機是不可能制成的.(第一類永動機違反了能量守恒定律,所以不可能制成),問:第一類永動機能不能制成?為什么?,[強化訓(xùn)練],1.如圖所示,A、B容器中各有一個可自由移動的輕活塞,活塞下是水,上為空氣,大氣壓恒定,A、B底部由帶有閥門K的管道相連,整個裝置與外界絕熱,原先A中水面比B中高,打開閥門,使A中的水逐漸向B中流,最后達到平衡,則在這個過程中,大氣壓力對水做功是 ,水的內(nèi)能增加了 (設(shè)水的密度為ρ,活塞面積分別為SA、SB,原來A、B中高度差為h),圖1,答:大氣壓力對水不做功 閥門打開后,水從高處流向低處.在這個過程中水的重力做正功,所以水的內(nèi)能增加量等于水的重力勢能的減小量.,2.如圖2所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加熱氣體,使兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過程中氣體吸熱Q,氣體內(nèi)能增量為Δu,則 . A.Δu=Q B.ΔU<Q C.Δu>Q D.無法比較,圖2,答:A、B .氣體開始的合重心在中線下,混合均勻后重心在中線,所以系統(tǒng)重力勢能增大,由能量守恒知,吸收熱量一部分增加氣體內(nèi)能,一部分增加重力勢能.,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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