2017能量守恒和熱力學(xué)第一定律

1、2. 對公式AU=Q+W符號的規(guī)定(1) 能雖守恒定律的發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)第一定律一、能量守恒定律能量守恒定律內(nèi)容能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變對能量守恒定律的理解某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等.(2) 某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等.能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化各種運(yùn)動形式都有對應(yīng)的能：機(jī)械運(yùn)動有機(jī)械能，分子的熱運(yùn)動有內(nèi)能，還有諸如電磁輻射能、化學(xué)能、核能等.各種形式的能通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化.第一類永動機(jī)定義：不

2、需要任何動力和燃能不斷地對外做功的機(jī)器(2)不可能制成的原因：違背了能量守恒定律.二、改變物體內(nèi)能的兩種方式改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞.1. 做功一一其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn).外界對物體做功，物體的內(nèi)能增力.物體對外界做功，物體的內(nèi)能減.2. 熱傳遞不同物體之間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.物體吸收熱量，內(nèi)能增_.物體放出熱量，內(nèi)能減.1. 三、熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律表達(dá)式：AU=Q+W.符號WQU+外界對熱力學(xué)系統(tǒng)做功熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量內(nèi)能增加一熱力學(xué)系統(tǒng)對外界做功熱力學(xué)系統(tǒng)放出熱量內(nèi)能減少三種特殊情況若過程是絕熱的，即Q=0,則W=AU，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的

3、增加若過程中不做功，即W=0,則Q=業(yè)，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即AU=0,貝UW+Q=0或W=Q,外界對物體做的功等于物體放出的熱量.四、溫度、內(nèi)能和熱量的區(qū)別與聯(lián)系溫度與內(nèi)能從宏觀看，溫度表示的是物體的冷熱程度；從微觀看，溫度反映了分子熱運(yùn)動的激烈程度，是分子平均動能的標(biāo)志.物體的溫度升高，其內(nèi)能一定增加.但向物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能卻不一定增加(可能同時對外做功).熱量和內(nèi)能熱量是熱傳遞過程中的特征物理量，和功一樣，熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過程中所遷移的能量，是用來衡量物體內(nèi)能變化的.要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā)生變化，可以通過熱傳遞或做功兩種方式來完成.A

4、. 二、改變內(nèi)能的兩種方式多1關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況，下列說法中正確的是()吸熱的物體，其內(nèi)能一定增加體積膨脹的物體，其內(nèi)能一定減少放熱的物體，其內(nèi)能也可能增加.B. 絕熱壓縮的氣體，其內(nèi)能一定增加.A. 四、溫度、內(nèi)能和熱量的區(qū)別與聯(lián)系【例4】關(guān)于熱傳遞，下列說法正確的是（）熱傳遞中，熱量一定從含熱量多的物體傳向含熱量少的物體兩個物體之間發(fā)生熱傳遞的條件是它們之間有溫度差.B. 在熱傳遞中，熱量一定從內(nèi)能多的物體傳向內(nèi)能少的物體內(nèi)能相等的兩個物體相互接觸時，也可能發(fā)生熱傳遞.能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)/能量形式與能量轉(zhuǎn)化能量守恒定律發(fā)現(xiàn)的歷史背景蒸汽技術(shù)的發(fā)展各種基本運(yùn)動形式之間普遍聯(lián)系性的發(fā)現(xiàn)L永

5、動機(jī)研制的失敗A. 發(fā)現(xiàn)與確立的代表人物：邁爾、焦耳、亥姆霍茲'能量守恒定律的內(nèi)容改變物體內(nèi)能的兩種方式彳故功熱傳遞2.熱力學(xué)第一定律貝有做功AU=W熱力學(xué)第一定律4只有熱傳遞AU=QI、做功與熱傳遞同時發(fā)生U=Q+W（能量守恒定律和第一類永動機(jī)）“第一類永動機(jī)”不可能制成，是因?yàn)椋ǎ┎环蠙C(jī)械能守恒定律B.違背了能量守恒定律.C.做功產(chǎn)生的熱不符合熱功當(dāng)量D.找不到合適的材料和合理的設(shè)計方案（做功改變內(nèi)能）地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外界的熱交換忽略不計.已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低，則該空氣團(tuán)在上升過程中（不計氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢能）.1. 體積減小，溫度降低B.體積減小，溫度不

6、變C.體積增大，溫度降低D.體積減小，溫度不變（熱力學(xué)第一定律）一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5X104J,氣體對外界做功1.0X104j,則該理想氣體的.溫度降低，密度增大B.溫度降低，密度減小C.溫度升高，密度增大D.溫度升高，密度減小如圖1所示，一演示用的“永動機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片.輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動.離開熱水后,葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動.下列說法正確的是（）轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高葉

7、片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量答案D解析輕推轉(zhuǎn)輪后，葉片開始轉(zhuǎn)動，由能量守恒定律可知，葉片在熱水中吸收的熱量一部分釋放到空氣中，另一部分使葉片在熱水中伸展做功，所以葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量，D正確.A. 題組二熱力學(xué)第一定律的基本應(yīng)用關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能，下列說法中正確的是（）物體內(nèi)所有分子的平均動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能當(dāng)一個物體的機(jī)械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化外界對系統(tǒng)做了多少功W,系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即AU=W系統(tǒng)從外界吸收了多少熱量Q,系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即AU=Q6.如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱（即與外界不發(fā)生熱交換）容器中，容器內(nèi)裝有可以活動的絕熱活塞.今對活塞施以一豎直向下的