高中物理 第十章 热力学定律 专题10.3 热力学第一定律 能量守恒定律课件 新人教版选修33.ppt

第十章热力学定律 3热力学第一定律 改变内能的两种方式 要让物体的内能增加20j 有什么方法 热力学第一定律 1 内容 物体内能的增加等于外界对物体所做的功与从外界吸收的热量之和 2 表达式 u w q 3 符号规定 增加量 减小量 对内做功 对外做功 吸热 放热 热力学第一定律对三大气体定律的解释 2016 全国 卷 33 1 关于气体的内能 下列说法正确的是a 质量和温度都相同的气体 内能一定相同b 气体温度不变 整体运动速度越大 其内能越大c 气体被压缩时 内能可能不变d 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关e 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中 内能一定增加 例1 答案 解析 分子可能个数不同 宏观运动和微观运动没有关系 根据 c可知 如果等温压缩 则内能不变 等压膨胀 温度增大 内能一定增大 例2 多选 2017 全国卷 33 1 如图1 用隔板将一绝热汽缸分成两部分 隔板左侧充有理想气体 隔板右侧与绝热活塞之间是真空 现将隔板抽开 气体会自发扩散至整个汽缸 待气体达到稳定后 缓慢推压活塞 将气体压回到原来的体积 假设整个系统不漏气 下列说法正确的是a 气体自发扩散前后内能相同b 气体在被压缩的过程中内能增大c 在自发扩散过程中 气体对外界做功d 气体在被压缩的过程中 外界对气体做功e 气体在被压缩的过程中 气体分子的平均动能不变 答案 解析 图1 解析因为汽缸 活塞都是绝热的 隔板右侧是真空 所以理想气体在自发扩散的过程中 既不吸热也不放热 也不对外界做功 根据热力学第一定律可知 气体自发扩散前后 内能不变 选项a正确 选项c错误 气体在被压缩的过程中 外界对气体做功 气体内能增大 又因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关 所以气体温度升高 分子平均动能增大 选项b d正确 选项e错误 例3 多选 2017 全国卷 33 1 如图2 一定质量的理想气体从状态a出发 经过等容过程ab到达状态b 再经过等温过程bc到达状态c 最后经等压过程ca回到状态a 下列说法正确的是a 在过程ab中气体的内能增加b 在过程ca中外界对气体做功c 在过程ab中气体对外界做功d 在过程bc中气体从外界吸收热量e 在过程ca中气体从外界吸收热量 命题点热力学第一定律与图象的综合应用 基础考点自主悟透 图2 答案 解析 解析在过程ab中 体积不变 气体对外界不做功 压强增大 温度升高 内能增加 故选项a正确 c错误 在过程ca中 气体的体积缩小 外界对气体做功 压强不变 温度降低 内能变小 气体向外界放出热量 故选项b正确 e错误 在过程bc中 温度不变 内能不变 体积增大 气体对外界做功 由热力学第一定律可知 气体要从外界吸收热量 故选项d正确 变式3 多选 2016 全国卷 33 1 一定量的理想气体从状态a开始 经历等温或等压过程ab bc cd da回到原状态 其p t图象如图3所示 其中对角线ac的延长线过原点o 下列判断正确的是a 气体在a c两状态的体积相等b 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能c 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功d 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功e 在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 答案 解析 图3 理想气体的内能只由温度决定 而ta tc 故气体在状态a时的内能大于在状态c时的内能 选项b正确 由热力学第一定律 u q w知 cd过程温度不变 内能不变 则q w 选项c错误 da过程温度升高 即内能增大 则吸收的热量大于对外界做的功 选项d错误 能量守恒定律 1 内容 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体转移到别的物体 在转化或转移的过程中其总量保持不变 是一个普遍适用的定律 2 能量守恒定律的重要性 将各种现象联系在一起 指导着人们的生产 科研 泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在 19世纪自然科学三大发现之一 宣告了第一类永动机造不成 制造永动机的千