二、热力学第一定律 (2)

1、3 热力学第一定律 能量守恒定律学习过程：既然做功和热传递都可以改变物体的内能，那么，功、热量跟内能的改变之间一定有某种联系，我们就来研究这个问题. 问：改变物体内能的方式有哪些？ 做功热传递一、热力学第一定律1.一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：如果外界做的功为，则它的内能如何变化？变化了多少？如果物体对外界做的功为，则它的内能如何变化？变化了多少？2.一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：如果物体吸收热量，它的内能如何变化？变化了多少？ 如果放出热量，它的内能如何变化？变化了多少？ 3.如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化U与热量

2、及做的功之间又有什么关系呢？ U = W + Q 该式表示的是内能的变化量跟功、热量的定量关系，在物理学中叫做热力学第一定律.U 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 二、定律中各量的正、负号及含义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U+内能增加内能减少三、应用 例题：一定量的气体从外界吸收了2.6105J的热量，内能增加了4.2 105J。问：是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？解：根据U = W + Q 得W = U Q = 4.2 105J 2.6105J= 1.6105J W为正值，外界对气体做

3、功，做了1.6105J 的功。解：同理可得：W =U Q = 1.6 105J 2.6105J= 1.0105J W为负值，说明气体对外界做功（气体体积变大），做了1.0105J 的功。 如果气体吸收的热量仍为2.6105J不变，但是内能只增加了1.6105J，这一过程做功情况怎样？四、能量守恒定律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；在转化和转移过程中其总量不变，这就是能量守恒定律.五、永动机不可能制成永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机.人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机.（不吃草的马） 根

4、据能量守恒定律，任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种形式，而不能无中生有地制造能量，因此第一类永动机是不可能制成的.一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比， （ ）A气体内能一定增加 B气体内能一定减小C气体内能一定不变 D气体内能是增是减不能确定例题1、D下列说法正确的是（ ）A外界对气体做功，气体的内能一定增大B气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均 动能越大D气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均 动能越大例题2D例题3 一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回一开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（ ）AQ1Q2=W2W1BQ1=Q2CW