高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第一节 热力学第一定律课文内容课件ppt

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知识点一　物体的内能1．分子动能．分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量．2．分子势能．(1)分子势能：由分子间的相对位置决定的能．(2)决定因素．①宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关．②微观上：分子势能与分子之间的距离有关．3．内能．(1)内能：物体中所有分子的动能与分子势能的总和．(2)普遍性：组成任何物体的分子都在做着无规则的热运动，所以任何物体都具有内能．
(3)相关因素．①物体所含的分子总数由物质的量决定．②分子热运动的平均动能由温度决定．③分子势能与物体的体积有关．故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响．知识点二　改变物体内能的两种方式1．做功．(1)外界只对物体做功时，物体的内能增加．(2)物体只对外界做功时，物体的内能减少．
(3)气体被迅速压缩时，外界对气体做功，气体的内能增加，温度升高．(4)气体的体积迅速膨胀时，气体对外界做功，气体的内能减少，温度降低．
2．热传递．(1)热传递：高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递．(2)热量：热传递时所转移的内能，是热传递过程中物体内能变化的量度．3．就改变物体的内能来说，热传递和做功是等效的，都可以作为内能变化的量度，理所当然内能、功、热量的单位是相同的．
知识点三　热力学第一定律及其应用1．改变内能的两种方式：做功与热传递．两者在改变系统内能方面是等价的．2．热力学第一定律：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．3．热力学第一定律的表达式：ΔU＝Q＋W．
小试身手1．以下说法正确的是 (　　)A．内能不可能为零B．温度相同，质量相同的物体具有相同的内能C．温度越高的物体，内能越大D．0 ℃的冰的内能比等质量的0 ℃的水的内能大
A　解析：内能是所有分子的热运动动能和分子势能的总和，而分子动能又是由分子无规则运动引起的，所以分子动能不可能为零，那么物体的内能当然也不可能为零，A正确；物体的内能与物体的温度、体积和质量(物质的量)有关，B、C错误；因为0 ℃的冰熔化为0 ℃的水要吸收热量，所以冰熔化为水，内能增加，0 ℃的水的内能比等质量的0 ℃的冰的内能大，D错误．
2．在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是(　　)A．电流通过电炉丝使温度升高B．流星进入大气层运动温度升高C．铁锤打铁块使铁块温度升高D．在炉火上的水被烧开
D　解析：电流通过电炉丝使温度升高，电流做了功，则A错误；流星进入大气层运动温度升高，流星克服大气摩擦做功而使温度升高，则B错误；铁锤打铁块使铁块温度升高，铁锤对铁块挤压撞击，故C错误；在炉火上的水被烧开，没有做功而使水的内能发生改变，故D正确．
3．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化可能是 (　　)A．减小20 J　　　B．增大20 JC．减小220 J D．增大220 J
B　解析：研究对象为气体．依符号规则，对外做功W＝－100 J，吸收热量Q＝120 J．由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J．ΔU>0，说明气体的内能增加．故B正确．
探究一　分子势能1．分子势能与分子力做功的关系．(1)分子力做正功，分子势能减少，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少．(2)分子力做负功，分子势能增加，克服分子力做了多少功，分子势能就增加多少．
2．分子势能与分子间距的关系．如图为分子间作用力F合和分子势能Ep随r变化的图像．可以看到：
(1)当r＝r0时，F合＝0，Ep最小(若以分子间距无限远处为0势能点，则此时Epr0时，F合0，Q＝0，由热力学第一定律W＋Q＝ΔU可知ΔU>0，B、D正确；由于理想气体的内能只与温度有关，所以气体被压缩的过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，E错误．
热力学第一定律W＋Q＝ΔU中，若气体对外界做功，W0；气体从外界吸热，Q>0，气体向外界散热，Q0，内能减小，ΔU0，即W为正值；系统对外界做功，也就是外界对系统做负功，W0，即Q为正值；外界从系统吸收热量，也就是系统向外界放出热量，Q0，即ΔU为正值；系统内能减少，ΔU0，故温度一定升高，选项A正确．
8．(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体的内能增加了1.5×105 J.试问：此压缩过程中，气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量等于________J.(2)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(选填“A”“B”或“C”)．该过程中气体的内能____________(选填“增加”“减少”或“不变”)．