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高中物理 10.3熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律課件 新人教版選修3-3.ppt

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高中物理 10.3熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律課件 新人教版選修3-3.ppt

第十章 熱力學(xué)定律,第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律,一、引入 改變物體內(nèi)能的方式有哪些?,做功、熱傳遞,(一)熱力學(xué)第一定律,1.一個(gè)物體,它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量,那么: 如果外界對(duì)它做的功為,則它的內(nèi)能如何變化?變化了多少? 如果該物體對(duì)外界做的功為,則它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?,2.一個(gè)物體,如果外界既沒(méi)有對(duì)它做功,它也沒(méi)有對(duì)外界做功,那么: 如果該物體吸收熱量,它的內(nèi)能如何變化?變化了多少? 如果放出熱量,它的內(nèi)能如何變化?變化了多少?,總結(jié),一個(gè)物體,如果它既沒(méi)有吸收熱量也沒(méi)有放出熱量,那么,外界對(duì)它做多少功,它的內(nèi)能就增加多少;物體對(duì)外界做多少功,它的內(nèi)能就減少多少. 如果外界既沒(méi)有對(duì)物體做功,物體也沒(méi)有對(duì)外界做功,那么物體吸收了多少熱量,它的內(nèi)能就增加多少,物體放出了多少熱量,它的內(nèi)能就減少多少.,如果物體與外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞,則物體內(nèi)能的變化與熱量、做的功之間又有什么關(guān)系呢?,U=W+Q,這在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律.,定律中各量的正、負(fù)號(hào)及含義,例題,一定質(zhì)量的氣體,在被壓縮的過(guò)程中,外界對(duì)它做功300 J,但這一過(guò)程中該氣體的內(nèi)能減少了300 J,問(wèn)氣體在此過(guò)程中是吸熱還是放熱?吸收(或放出)多少熱量?,(二)能量守恒定律,通過(guò)前邊的學(xué)習(xí)我們知道:做功改變物體內(nèi)能的過(guò)程是內(nèi)能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化過(guò)程,熱傳遞改變物體內(nèi)能的過(guò)程是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的過(guò)程.,總結(jié),能量可以由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,也可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體. 做功改變物體的內(nèi)能時(shí),對(duì)物體做多少功就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為等量的內(nèi)能,物體對(duì)外界做多少功,就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為等量的機(jī)械能; 在熱傳遞過(guò)程中,物體吸收多少熱量,內(nèi)能就增加多少,物體放出多少熱量,內(nèi)能就減少多少,熱力學(xué)第一定律表示,做功和熱傳遞提供給一個(gè)物體多少能量,物體的能量就增加多少,能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移中守恒,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量保持不變,這就是能量守恒定律.,(三)第一類永動(dòng)機(jī),什么是第一類永動(dòng)機(jī),不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對(duì)外做功,這種機(jī)器叫第一類永動(dòng)機(jī),答“根據(jù)能量守恒定律,任何一部機(jī)器,只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,而不能無(wú)中生有地制造能量,因此第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的.(第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律,所以不可能制成),問(wèn):第一類永動(dòng)機(jī)能不能制成?為什么?,強(qiáng)化訓(xùn)練,.如圖所示,、容器中各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下是水,上為空氣,大氣壓恒定,、底部由帶有閥門(mén)的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱,原先中水面比中高,打開(kāi)閥門(mén),使中的水逐漸向中流,最后達(dá)到平衡,則在這個(gè)過(guò)程中,大氣壓力對(duì)水做功是 ,水的內(nèi)能增加了 (設(shè)水的密度為,活塞面積分別為SA、SB,原來(lái)、中高度差為h),圖1,答:大氣壓力對(duì)水不做功 閥門(mén)打開(kāi)后,水從高處流向低處.在這個(gè)過(guò)程中水的重力做正功,所以水的內(nèi)能增加量等于水的重力勢(shì)能的減小量.,2.如圖2所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開(kāi)的、兩部分氣體,的密度小,的密度大,抽去隔板,加熱氣體,使兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過(guò)程中氣體吸熱,氣體內(nèi)能增量為u,則 . A.u=Q B.UQ C.uQ D.無(wú)法比較,圖2,答:、 .氣體開(kāi)始的合重心在中線下,混合均勻后重心在中線,所以系統(tǒng)重力勢(shì)能增大,由能量守恒知,吸收熱量一部分增加氣體內(nèi)能,一部分增加重力勢(shì)能.,

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