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文档简介

1、热力学第一定律,乾县杨汉中学 尹战龙,新课导入,回顾第一章内容,1，决定系统内能大小的微观因素是什么？,分子之间的距离,分子的平均动能,2，决定系统内能大小的宏观因素是什么？,物体的体积,物体的温度,问题：我们如何改变一个热力学系统的内能呢？系统的内能变化过程遵循什么规律呢？,在一个厚壁玻璃筒里放一小块硝化棉，用力迅速地压下活塞，对气体做功，使气体内能增加，温度升高，硝化棉瞬间燃烧，产生明亮的火焰。,做功和内能的改变,绝热过程：系统跟外界之间不发生热交换，这时系统经历的过程。,结论：做功可以改变物体的内能；而且在一个绝热的过程中，系统内能的增加等于外界对物体做的功；系统内能的减少等于物体对外界

2、做的功。,U=U2-U1=W,热传递和内能的改变,热传递有传导对流辐射三种方式。通过改变系统内能也十分普遍。,研究表明：一个热力学系统仅通过热传递改变内能，和外界之间没有做功，系统增加的内能就等于它所吸收的热量。,U=U2-U1=Q,讨论与思考,一根金属棒的温度升高了，也就是说它的内能增加了，你能判断它是通过哪种方式增加内能的呢？,热力学第一定律,分析论证：使热力学系统内能增加可以通过做功也可以通过热传递，实验表明，这两种方式对系统内能改变却是等效的。,1853年，威廉.汤姆生在焦耳等人研究的基础上，对上述关系给出了精确的表述,U=U2-U1=W+Q,一个热力学系统的内能增量等于外界对它所做的

3、功与外界向它传递的热量之和。这就是热力学第一定律,讨论,上式中各个量都可以有正负，其意义如下：,U0，表示内能增加：U0，表示内能减少,Q0,系统吸热；Q0，系统放热。,W0,外界对系统做功；W0，系统对外界做功。,热力学第一定律指出了内能热量功三者之间的定量关系，它适用于自然界中在平衡态间发生的任何过程，且不论此过程所经历的各种状态是否为平衡态。,案例分析,阳光考暖了大地，地面辐射又对地面附近的空气加热，形成暖气团升往高空。于是有人认为高山顶上的气温要比地面的高，但实际情况正好相反。你怎么解释这个现象。,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，并放出了热量240J，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？,案例2,一、热力学第一定律 1定律内容

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