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文档分类:中学教育 > 中学课件

第三节+热力学第一定律+能量守恒定律+新课标+人教版.doc


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第三节+热力学第一定律+能量守恒定律+新课标+人教版.doc
文档介绍:
第三节热力学第一定律能量守恒定律【指路问津】(1)热力学第一定律与能量守恒定律有怎样的关系?(2)能量守恒定律重大意义是什么?【典型例题】1.关于物体内能变化,以下说法中正确的是A.物体对外做功,温度一定降低,内能一定减少B.物体吸收热量,温度一定增加,内能一定增大C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变[精与解] 改变物体内能的途径有两个,做功和热传递。分析问题时必须同时考虑做功和热传递两个因素对内能的影响。物体对外界做多少功内能就会减少多少;外界对物体做多少功物体内能就会增加多少。物体吸收多少热量内能就会增加多少;物体发出多少热量内能就会减少多少。A、B选项错误的原因都只考虑了做功或热传递一个因素对内能的影响。D选项虽然考虑了做功或热传递两个因素对内能的影响,但两个因素都使内能减少,故D选项错误。正确答案为C。[解后思] 用热力学第一定律ΔU=Q+W解题,要根据系统做功的正、负,吸热还是放热以及内能的增减,来确定公式中ΔU、Q、W的正负。当外界对系统做功、吸热、内能增加时,ΔU、Q、W取正值;当系统对外界做功、放热、内能减少时,ΔU、Q、W取负值。[延伸]  例如:一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,物体的内能增加还是减少?变化量是多少?解析:气体从外界吸热:Q=4.2×105J,气体对外做功:W=-6×105J,由热力学第一定律:⊿U=W+Q=-6×105J+4.2×105J=-1.8×105J,⊿U为负,说明气体的内能减少了1.8×105J。2.水在1个标准大气压下沸腾时,汽化热为L=2264J/g,这时质量m=1g的水变为水蒸气,其体积由V1=1.043cm3变为V2=1676cm3,在该过程中水增加的内能是多少?[精与解]  在1***汽化的过程中吸收的热量为Q=mL=1×2264J,水气在1标准大气压下做等压膨胀,对外界所做的功为 W=p0(V2-V1)=1.013×105×(1676-1.043)×10-6J=170J根据热力学第一定律,增加的内能为:ΔU=Q+W=2264J-170J≈2094J[评注] 一定量的液体全部汽化时,在一大气压条件下体积将增大1000倍左右,气体对外界做功W=p0ΔV,p0为大气压强。这一点是同学们解题中容易失误的。[延伸] 本题中水汽化为水蒸气,分子势能是增加还是减少?分子动能是增加还是减少?解析:因为水蒸气对外做功,气体的体积膨胀,分子间的距离增大了,分子间引力做负功,所以气体分子势能增加。水汽化为同温度的水蒸气,因为温度不变,所以分子的平均动能不变。3.某瀑布落差为50m,顶部流速为2m/s,水流横截面积为6m2,用它发电有65%的机械能转化为电能,其电功率为多大?[精与解] 设在时间t内落下的水的质量为m,则m=ρSvt,质量为m的水落下时损失的机械能为:E机=mgh+mv2  根据能量守恒定律65%E机=E电=Pt  所以P==3.9×106W[解后思]  能量守恒定律把力学、热学、电学、光学、化学生物学等现象联系起来,把表面上不同的各类运动统一在一个自然规律中,是我们解决综合问题的强有力的武器。【阶梯训练】[梯次一]1.关于物体内能的改变,下列说法中正确的是(   )A.能够改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递B.物体吸收热量,它的内能一定增加C.物体放出热量,它的内能一定减少D.外界对物体做功,物体的内能不一定增加2.关于吸热与升温,下列说法正确的是(   )  A.当物体吸收热量时,其温度一定升高B.当物体温度升高时,一定吸收了热量C.对质量相同的两杯同样的水,温度升得高的,吸热一定多D.对质量相同的物体加热,温度升得高的,吸热一定多  3.做功和热传递都能改变物体的内能,在下列改变物体内能的事例中,属于做功过程的是(.  )A.炉火上的壶水逐渐升温的过程  B.把烧红的铁块投入水中,铁块温度降低的过程C.物体在阳光下被晒热的过程   D.柴油机气缸内气体被压缩的过程4.一定量的气体,从外界吸收热量6.2×105J,内能增加4.7×105J。则下列说法中正确的是(  )A.气体对外做功1.5×105J    B.外界对气体做功1.7×105JC.气体对外做功1.7×105J    D.外界对气体做功1.5×105J5.在恒温水池中,一个气泡缓缓向上升起,在上升过程中(  )A.气泡的体积不变,内能减少,放出热量B.气泡的体积缩小,内能不变,放出热量C.气泡的体积增大,内能不变,吸收热量D.气泡的体积不变,内能增加,吸收热量6.一定质量的理想气体沿p-V坐标图中曲线所示的方向发生变化,其中曲线DBA是以p轴、V轴为渐近线的双曲线的一部分,则(   )A.气体由A变到B 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.