高中物理 第5章 热力学定律 第1节 热力学第一定律教学案 鲁科版选修3-3

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1、第1节热力学第一定律　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.做功和热传递是改变内能的两种方式，物体内能的增加量等于外界对物体做的功与物体从外界吸收的热量之和，即ΔU＝Q＋W。2．热力学第一定律表明：在一切涉及热现象的宏观过程中，能量可以发生转移或转化，在转移或转化中总能量守恒。3．第一类永动机违背热力学第一定律，是不可能实现的。热力学第一定律及其应用[自读教材·抓基础]1．改变物体内能的两种方式做功和热传递。2．功、热量和内能改变的关系(1)如果物体与外界无热传递，外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。

2、(2)如果物体既不对外做功，外界也不对物体做功，则物体从外界吸收热量时，它的内能增加；物体向外放出热量时，它的内能减少。3．热力学第一定律(1)内容：物体内能的增加量ΔU等于外界对物体所做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和。(2)表达式：ΔU＝W＋Q[跟随名师·解疑难]1．对ΔU＝W＋Q的理解非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。热力学第一定律将单纯的绝热过程和单纯的热传递过程推广到一般情况，既有做功又有热传递的

3、过程，其中ΔU表示内能改变的数量，W表示做功的数量，Q表示外界与物体间传递的热量。2．对公式ΔU、Q、W符号的规定符号WQΔU正号外界对物体做功物体吸收热量内能增加负号物体对外界做功物体放出热量内能减少3．应用热力学第一定律解题的一般步骤(1)首先选定研究对象是哪个物体或哪个热力学系统。(2)根据符号法则写出各已知量(W、Q、ΔU)的正、负。(3)根据方程ΔU＝W＋Q求出未知量。(4)再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。4．判断气体做功正、负的方法(1)若气体体积增大，表明气体对外界做功，W<0。(2)若气体

4、体积变小，表明外界对气体做功，W>0。5．几种常见的气体变化过程(1)绝热过程：过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对气体做的功等于气体内能的增加。(2)等容过程：在该过程中气体不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，气体吸收的热量等于气体内能的增加。(3)等温过程：在过程的始末状态，气体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，表示气体吸收的热量全部用来对外做功或外界对气体所做的功全部转换为热量放出。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)下列过程不可能发生的是(　　)A．物体吸收热量，对外做功，同时内能增加B．物体

5、吸收热量，对外做功，同时内能减少C．外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少D．外界对物体做功，同时物体放热，内能增加解析：选C　物体吸收热量Q＞0,对外做功W＜0，由ΔU＝W＋Q可知内能U可能增加，也可能减少，故A、B都可能发生；外界对物体做功W＞0，同时吸热Q＞0，则内能U必增大，故C不可能；外界对物体做功W＞0，同时放热Q＜0，U可能增加，也可能减少，D项可能，故选C。第一类永动机非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重

6、视和支持。[自读教材·抓基础](1)定义：不用消耗任何能量而能永远对外做功的机器，称为第一类永动机。(2)第一类永动机不可能实现的原因是：违背了热力学第一定律。[跟随名师·解疑难](1)永动机模型：17～18世纪，人们提出过许多永动机设计方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，也有利用同名磁极之间的排斥作用的等。毫无例外，所有这类设计方案都以失败告终。(2)永动机的本质：认为能量能够无中生有地创造出来。(3)热力学第一定律也被表述为：第一类永动机是不可能实现的。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

7、┄(小试身手)第一类永动机是不可能制成的，这是因为(　　)A．不符合机械能守恒定律B．违背了热力学第一定律C．制造永动机的技术不过关D．无法解决机械摩擦问题解析：选B　第一类永动机违背了热力学第一定律，是不可能实现的，选项B正确。对热力学第一定律的考查[典题例析](1)一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少功？(2)一定质量的气体，从外界吸收3.5×105J的热量，同时气体对外界做功2.3×105J，则气体的内能怎样变化？[思路点拨]　(1)

8、理解热力学第一定律，做功和热传递两种方式都可以改变内能。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)弄清楚发生的物理过程中ΔU、W、Q的符号。解