高中物理《热力学第一定律》ppt课件选修.ppt

第三节第三节 热力学第一定律热力学第一定律教学目标：教学目标：1、知道热力学第一定律及其表述式。、知道热力学第一定律及其表述式。2、理解能量守恒定律。、理解能量守恒定律。3、知道第一类永动机不可能制成。、知道第一类永动机不可能制成。4、会运用能量转化与守恒的观点解释有关现象、会运用能量转化与守恒的观点解释有关现象教学重难点：教学重难点：会运用热力学第一定律分析有关问题，并进行计算会运用热力学第一定律分析有关问题，并进行计算上章回顾上章回顾1、做功可以改变内能：、做功可以改变内能：绝热过程：绝热过程：外界对系统做功外界对系统做功 2、热传递改变内能：、热传递改变内能：仅传热过程仅传热过程外界向系统传递的热量外界向系统传递的热量要让物体的内能增加要让物体的内能增加20J，有什么方法？，有什么方法？对物体做对物体做20J功功 对物体传对物体传20J热热做功与热传递等效做功与热传递等效 一定的功与确定数量的热量相对一定的功与确定数量的热量相对应应对物体传对物体传10J热，再对物体做热，再对物体做10J功功如何计算物体的内能变化如何计算物体的内能变化U？一、热力学第一定律一、热力学第一定律1、内容：、内容：物体内能的增加等于外界对物体所做的功物体内能的增加等于外界对物体所做的功与从外界吸收的热量之和与从外界吸收的热量之和2、表达式：、表达式：UW+Q一定量的气体，在膨胀过程中做了一定量的气体，在膨胀过程中做了135J135J的功，同时的功，同时向外放热向外放热85J85J，则气体的内能变化量是多少？，则气体的内能变化量是多少？3.符号规定：符号规定：UW+QUWQ+-增加量增加量减小量减小量对内做功对内做功对外做功对外做功吸热吸热放热放热(10-3)3.在一个标准大气压下，水在沸腾时，在一个标准大气压下，水在沸腾时，1g水由液水由液态变成同温度的气态，其体积由态变成同温度的气态，其体积由1.043cm3变为变为1676cm3。已知水的汽化热为已知水的汽化热为2263.8J/g。求：。求：(1)体积膨胀时气体对外界作的功体积膨胀时气体对外界作的功W；(2)气体吸收的热量气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能气体增加的内能U。(1)169.7J，(2)2263.8J，(3)2094.1J如何求对外做的功？如何求对外做的功？什么是汽化热？什么是汽化热？汽化热和哪些因素有关？汽化热和哪些因素有关？见书见书P47(10-3)2.如图所示的容器，如图所示的容器，A、B中各有一个可自由移中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水上面是大气、大气压恒定，动的活塞，活塞下面是水上面是大气、大气压恒定，A、B间带有阀门间带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时开始时A的水面比的水面比B高，开启高，开启K，A中的水逐渐向中的水逐渐向B中流，中流，最后达到平衡，在这个过程中最后达到平衡，在这个过程中 （）A.大气压力对水作功，水的内能增加大气压力对水作功，水的内能增加B.水克服大气压力作功，水的内能减少水克服大气压力作功，水的内能减少C.大气压力对水不作功，水的内能不变大气压力对水不作功，水的内能不变D.大气压力对水不作功，水的内能增加大气压力对水不作功，水的内能增加1.自然界中存在不同形式的能自然界中存在不同形式的能动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能电能电能内能内能.动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能电能电能内能内能.2.不同形式的能之间可以发相互转化不同形式的能之间可以发相互转化由特定的力做多少功来量度有多少能发生了转化由特定的力做多少功来量度有多少能发生了转化二二.能量守恒定律能量守恒定律3.能量守恒定律的内容：能量守恒定律的内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式从一种形式转化转化为另一种形式，或者从一个物体为另一种形式，或者从一个物体转移转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变保持不变.读书读书P56，了解能量守恒定律的发现过程，了解能量守恒定律的发现过程1)是一个普遍适用的定律是一个普遍适用的定律4.能量守恒定律的重要性能量守恒定律的重要性比机械能守恒定律应用更广比机械能守恒定律应用更广2)将各种现象联系在一起将各种现象联系在一起力学、热学、电学、光学、化学、生物学力学、热学、电学、光学、化学、生物学.3)指导着人们的生产、科研指导着人们的生产、科研泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在泡利和费米利用能量守恒预言了中微子的存在4)19世纪自然科学三大发现之一世纪自然科学三大发现之一；细胞学说；生物进化论；细胞学说；生物进化论(恩格斯恩格斯)宣告了第一类永动机造不成宣告了第一类永动机造不成热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发生转化时的能量守恒定律生转化时的能量守恒定律.5.与热力学第一定律的关系与热力学第一定律的关系制造永动机的千万次努制造永动机的千万次努力都以失败而告终力都以失败而告终不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器1.第一类永动机第一类永动机2.第一类永动机不可能制成第一类永动机不可能制成违背了能量守恒定律违背了能量守恒定律三三.永动机永动机(10-3)2.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，未从木块中穿出对于这一过程，下平面上的木块，未从木块中穿出对于这一过程，下列说法中正确的是列说法中正确的是 （）（）A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹减少的动量等于木块增加的动量子弹减少的动量等于木块增加的动量C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增 加的内能之和加的内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木 块的内能增量之和块的内能增量之和(10-3)4.一定质量的理想气体由状态一定质量的理想气体由状态(p1，V1，T1)被压被压缩至状态缩至状态(p2，V2，T2)，已知，已知T2 T1，则该过程中，则该过程中 ()A气体的内能一定是增加的气体的内能一定是增加的 B气体可能向外界放热气体可能向外界放热C气体一定从外界吸收热量气体一定从外界吸收热量 D气体对外界做正功气体对外界做正功(10-3)5.在太阳光的直射下，地球表面每平方厘米每分在太阳光的直射下，地球表面每平方厘米每分钟可获得钟可获得4.2J的能量。试估算我国所有江河每年的能量。试估算我国所有江河每年（525600min）流入海洋的水流总量。假设只考虑海）流入海洋的水流总量。假设只考虑海洋中水的汽化，不考虑内陆的河流中水的汽化；常温洋中水的汽化，不考虑内陆的河流中水的汽化；常温时水的汽化热为时水的汽化热为2.44106J/kg。教学后记：教学后记：感谢下载感谢下载THANKYOU!THANKYOU!