五、热力学第一定律 能量守恒定律.ppt

五、热力学第一定律能量守恒定律
教学目的
1、能从能量的观点理解热力学第一定律及其表达式,会用ΔU=W+Q分析和计算问题
2、掌握能量守恒定律,理解这个定律的重要意义,会用能量转化和守恒定律的观点分析
3、能综合运用学过的知识,用能量守恒定律进行有关计算、分析、解决有关问题
1、纯做功问题
(1)外界对物体做功,物体内能增加
(2)物体对外界做功,物体内能减少
2、纯传热问题
(1)外界向物体传热,物体内能增加
(2)物体向外界传热,物体内能减少
一、热力学第一定律
3、热力学第一定律
    物体内能的增加量等于外界对物体所做的功与物体从外界吸收的热量之和
ΔU = Q +W
运用△U=Q+W这一数学表达式研讨问题时,必须将式中的△U、W、Q三个物理量的物理含义弄清,根据物理含义理解其符号法则.
同理:
物体从外界吸收热量( Q取正值) ,使内能增加。
物体对外界放热( Q取负值) ,使内能减少。
物体的内能增加了,△U取正值;
物体的内能减少了,△U取负值.
符号法则:
外界对物体做功( W取正值),使物体的内能增加.
物体对外做功( W取负值),必然是使物体的内能减少。
、功能关系、,,研究的是一个物体的内能,.
练****br/>一定量气体膨胀做功l00J,同时对外放热40J,气体内能的增加△U是( )
B.-60J
C.-140J
C
关于物体的内能变化以下说法正确的是(    )
,内能一定增大
,内能一定减小
,同时对外做功,内能可能不变
,同时对外做功,内能可能不变
例题2:×105J的热量,内能增加 ×105J,则是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做了多少功
解: ΔU =  ×105J, Q =×105J
∵ΔU = Q +W
∴W = ΔU – Q =×105J
∴是外界对气体做功,×105J
例题3:如图所示,甲、乙两个相同的金属球,甲用细线悬挂于空中,乙放在水平地面上。现在分别对两球加热,使它们吸收相同的热量,试讨论甲、乙两球内能增量的关系?(假设金属球不向外散热)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
分析:吸热后金属球体积膨胀,甲球重心降低,重力做正功,
乙球重心升高,重力做负功,而又因为两球吸收相同热量,
所以,甲的内能增量大于乙的内能增量
二、能量守恒定律
1、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,这就是能量守恒定律。
2、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的规律之一