第三节+热力学第一定律+能量守恒定律+新课标+人教版.doc

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】,,温度一定降低,,温度一定增加,,同时对外做功,,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:×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=×105J,气体对外做功:W=-6×105J,由热力学第一定律:⊿U=W+Q=-6×105J+×105J=-×105J,⊿U为负,×105J。,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==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)=×105×(1676-)×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。,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==×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],下列说法中正确的是(   ):,,,,下列说法正确的是(   )  ,,,温度升得高的,,温度升得高的,吸热一定多  ,在下列改变物体内能的事例中,属于做功过程的是(.  )  ,   ,×105J,×105J。则下列说法中正确的是(  )×105J    ××105J    ×,一个气泡缓缓向上升起,在上升过程中(  ),内能减少,,内能不变,,内能不变,,内能增加,-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(   ),