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文本内容:
2019-2020年高中物理第十章热力学定律第3讲热力学第一定律能量守恒定律学案新人教版选修3-3[目标定位]
1.理解热力学第一定律,并掌握其表达式.
2.能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题.
3.理解能量守恒定律,知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律.
4.知道第一类永动机是不可能制成的.
一、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.数学表达式ΔU=Q+W.
二、能量守恒定律1.大量事实表明,各种形式的能量可以相互转化,并且在转化过程中总量保持不变.2.能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.3.能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的规律之一.
三、永动机不可能制成1.第一类永动机人们把设想的不消耗能量的机器称为第一类永动机.2.第一类永动机由于违背了能量守恒定律,所以不可能制成.
一、热力学第一定律1.对热力学第一定律的理解1对ΔU=W+Q的理解做功和热传递都可以改变内能,如果系统跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么外界对系统所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于系统内能的增加ΔU,即ΔU=Q+W.2对ΔU、Q、W符号的规定
①功W外界对系统做功,W0,即W为正值;系统对外界做功,W0,即W为负值.
②热量Q系统吸热为正,Q0;系统放热为负,Q
0.
③内能变化系统内能增加,ΔU0,即ΔU为正值;系统内能减少,ΔU0,即ΔU为负值.2.判断是否做功的方法一般情况下外界对系统做功与否,需看系统的体积是否变化.1若系统体积增大,表明系统对外界做功,W0;2若系统体积变小,表明外界对系统做功,W
0.例1 空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了
1.5×105J,这一过程中空气向外界传递的热量是多少?答案 5×104J解析 选择被压缩的空气为研究对象,根据热力学第一定律有ΔU=W+Q.由题意可知W=2×105J,ΔU=
1.5×105J,代入上式得Q=ΔU-W=
1.5×105J-2×
105...。