(完整版)10.3热力学第一定律能量守恒定律上课用
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10、3 热力学第一定律能量守恒定律教学目标:1.认识物质的运动形式有多种,对应不同运动形式的运动有不同形式的能,各种形式的能在一定条件下可以相互转化2. 进一步掌握能的转化和守恒定律,并了解能的转化和守恒定律的意义3.运用公式△U=W+Q分析有关问题并具体进行计算知识与技能:1、理解热力学第一定律。
2、能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3、理解能量守恒定律,知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4、知道第一类永动机是不能实现的。
过程与方法:促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观:注重激发学生学习物理的情趣和振兴中华的使命感和责任感重点、难点:热力学第一定律教具:多媒体课件课前复习试说出下述现象中是哪种方式改变了物体的内能,属于做功方式的是,属于热传递的是。
①搓搓手会感到手暖和些②汽油机气缸内被压缩的气体③把手放在火炉旁取暖④物体在阳光下被晒热⑤打气时,胎内气体温度不变升高⑥电流通过电炉丝使温度升高⑦在阳光照射下水的温度升高⑧铁锤打铁块使铁块温度升高⑨在炉火上的水被烧开⑩用嘴对手呵气给手取暖说明:既然做功和热传递都可以改变物体的内能,如果在一过程中既有做功又有热传递,那么物体的内能的变化如何求?这就是今天我们要学习的《热力学第一定律能量守恒定律》。
课前预习:一定质量的气体从外界吸收了3.2×105J的热量,同时外界对气体做了1.8×105J的功,问:物体的内能是增加还是减少?变化量是多少?教学过程:一、热力学第一定律。
1、写出热力学第一定律的文字表述。
2、写出热力学第一定律的数学表达式。
3、回答课本p54思考与讨论的问题。
总结△U,Q,W几个量取正、负的意义。
做功W 热量Q 内能的改变ΔU取正值“+”取负值“-”例1.一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了1.2×105J,则下列各式中正确的是()A.W=8×104J,ΔU =1.2×105J ,Q=4×104JB.W=8×104J,ΔU =-1.2×105J ,Q=-2×105JC.W=-8×104J,ΔU =1.2×105J ,Q=2×104JD.W=-8×104J,ΔU =-1.2×105J ,Q=-4×104J二、能量守恒定律。
高中物理| 10.3热力学第一定律能量守恒定律详解热力学第一定律能量守恒定律热力学是研究物质世界中有关热现象的宏观理论,它不涉及物质的微观结构,而是将一物质系统中大量粒子看作一个整体,研究系统所表现的各种宏观性质和规律。
热力学第一定律是热力学的基本定律,是一个包括热现象在内的能量守恒与转化的定律。
热力学第一定律首先涉及到内能功热量的基本概念内能功热量内能广义上的内能,是指某物体系统由其内部状态所决定的能量。
某给定理想气体系统的内能,是组成该气体系统的全部分子的动能之和,其值为,由状态参量T决定,内能E=E(T),是状态参量T的单值函数。
真实气体的内能除了其全体分子的动能外还包括分子之间的引力势能。
实验证明人,真实气体的内能,是状态参量T 和V (或ρ)的函数,即E=E(T,V)或E=E(T,P)。
总之,某给定气体系统的内能。
只由该系统的状态所决定,在热力学中内能是一个重要的状态量。
功气体系统体积变化过程所做的功(体积功)元功气体膨胀dV>0 系统对外做正功dA>0气体被压缩 dV<0 系统对外做负功dA<0体积从 Va变到Vb系统所做的功沿a c d过程的功不等于沿a d b过程的功系统通过体积变化实现作功。
热力学中的功是与系统始末状态和过程都有关的一种过程量。
热量热量是系统与外界仅由于温度不同而传递的能量。
若改用摩尔热容C,即1mol的物质温度升高1K时所吸收的热量则系统由温度T1 变到温度T2的过程中所吸收的热量系统吸收的热量为正Q>0。
若计算结果Q<0则表示系统放热。
热量必须与过程相联系,只有发生过程才有吸收或放出热量可言。
系统从某一状态变到另一状态,若其过程不同,则吸或放的热量也会不同。
故热量也是过程量内能功热量的国际标准单位都是焦耳(J )热力学第一定律在任何一个热力学过程中,系统所吸收的热量等于系统内能的增量E2-E1与系统对外作功 A 之和。
Q=E2-E1+A热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒与转化定律的一种表达形式。