4.1热力学第一定律

4.1《热力学第一定律》第四章《热力学定律与能量守恒

》打开冰箱门能否降低室内空气温度？通过哪些方式能够改变系统内能？方向探究思考：

请同学们想办法将一段铁丝的温度升高？做功：掰、摩擦、通电热传递：烤、烧、晒、热水泡焦耳

1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。焦耳的实验1：焦耳热功当量实验装置—机械功探究1：功和内能绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程。探究1：功和内能焦耳的实验1：焦耳热功当量实验装置—机械功结论：只要重力做功相同，容器中水上升相同温度，即内能增加量相同。探究1：功和内能焦耳的实验2：焦耳热功当量实验装置—电功结论：只要所做电功相同，容器中水上升相同温度，即内能增加量相同。探究1：功和内能思考：这两个实验说明什么问题？在绝热过程中，功是衡量内能变化的量度。探究1：功和内能绝热过程：△U=W思考1：由公式可知，W>0,则△U>0;W<0,则△U<0.试解释其具体含义。①W>0,△U>0表明外界对系统做功，系统内能增加；

②W<0,△U<0表明系统对外界做功，系统内能减少。探究1：功和内能思考2：从能量转化的意义上来说，通过做功改变系统内能的实质是什么？将其他形式的能与内能相互转化探究1：功和内能说明：做功使得系统（密闭气体）内能增大，温度升高出现了什么现象？为什么？现象：瓶塞飞出时瓶内出现雾气说明：系统对外做功，内能减小，温度降低小组讨论探究2：热和内能1.什么是热传递？热传递发生有什么条件？2.热量从内能大的物体传递给内能小的物体，对吗？3.能不能说某物体具有25J的热量？4.单纯热传递过程内能的变化量与热量有什么关系？单纯热传递过程：△U=Q探究2：热和内能思考1：由公式可知，Q>0,则△U>0;Q<0,则△U<0.试解释其具体含义。①Q>0,△U>0表明系统从外界吸热，系统内能增加；

②Q<0,△U<0表明系统对外界放热，系统内能减少。思考2：从能量转移的意义上来说，通过热传递改变系统内能的实质是什么？内能从一个系统转移到另一个系统探究2：热和内能思考3：一个金属棒的温度升高了，也就是说它的内能增加了，你能判断出它是通过哪种方式增加内能的吗？为什么？不能，做功和热传递改变内能的效果相同（但本质不同）。思考4：当做功和热传递同时发生时，如何确定系统的内能变化量？探究3：热力学第一定律1.内容：一个系统内能的增量等于外界对系统所做的功与外界向它传递的热量之和。2.公式：△U=W+Q3.符号法则：

①△U>0,系统内能增加；△U<0,系统内能减少；

②W>0,外界对系统做功；W<0,系统对外界做功；

③Q>0,系统吸热；Q<0，系统放热。运用探究1.打开冰箱门能使室内降温吗？不能，电流做功使系统内能增大，温度升高。运用探究2.教材p80案例2一定量的气体，从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：

（1）这些气体的内能发生了怎样的变化？

（2）如果这些气体又返回原来的状态，并放出