内能功热量热力学第一定律

1、内能 功 热量 热力学第一定律,知识回顾,物体的内能,分子动能（分子的平均动能 温度） 分子势能（分子的势能体积）,思考：什么样的物理过程可以使物体的温度、体积发生变化，从而改变物体的内能？,一、改变物体内能的两种方式,1、做功,功是能量转化的量度,2、热传递:高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，这种没有做功而使物体内能改为的现象称为热传递。,热量是热传递过程中物体内能变化的量度,一、改变物体内能的两种方式,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有什么关系吗？,二、热力学第一定律,1. 物体内能的变化 (1)改变内能的两种方式 做功：当做功使物体的内能发生改变

2、的时候， 外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少； 物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少,二、热力学第一定律,热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候， 物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少 物体放出了多少热量，物体内能就减少多少,二、热力学第一定律,(2)两种改变方式间的关系 两者在内能改变上是等效的 两者的本质区别： 做功是其他形式的能和内能的相互转化， 热传递是内能的转移,二、热力学第一定律,2热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和 (2)公式：,U WQ,二、热力学第一定律,3.热力学第一定律中的符号规定及意义：,二、

3、热力学第一定律,例1 (1)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，关于此过程中瓶内空气(不计分子势能)说法正确的是() A内能增大，放出热量 B内能减小，吸收热量 C内能增大，对外界做功 D. 内能减小，外界对其做功,D,(2)一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问： 这些气体的内能发生了怎样的变化？ 如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？,【思路点拨】明白温度是分子平均动能的标志，弄清热力学第一定律的符号法则和符号的含义是解题的关键,【解析】(1)不计分

4、子势能，空气内能由温度决定，随温度降低而减小，A、C均错误；薄塑料瓶因降温而变扁、空气体积减小，外界压缩空气做功，D正确；空气内能减小、外界对空气做功，根据能量守恒定律可知空气向外界放热，B错误 (2)由热力学第一定律可得 UWQ120 J280 J160 J 气体的内能增加了160 J. 由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态回到状态的过程中内能的变化应等于从状态到状态的过程中内能的变化，则从状态到状态的内能应减少160 J,即U160 J，又Q240 J，根据热力学第一定律得： UWQ， 所以WUQ160 J(240 J)80 J，即外界对气体做功80 J.,【答案】(1)D(2) 增

5、加了160 J外界对气体做功80 J,1关于物体的内能的变化，以下说法中正确的是( ) A物体放出热量，内能一定减小 B物体对外做功，内能一定减小 C物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变,C,【解析】物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关物体放出热量，但外界有可能对其做功，故内能有可能不减小，A错误；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，B错误；若物体吸收的热量与对外做功相等，则内能不变，C正确；而放热与对外做功都是使物体内能减小，D错误,一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外

6、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气体从外界只收热量，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2、,D,例题3、,下列说法正确的是 （ ） A外界对一物体做功，此物体的内能一定增加 B机械能完全转化成内能是不可能的 C将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变 D一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少,D,例题4：,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（ ）