人教版 (新课标)必修22.功教学课件ppt

这是一份人教版 (新课标)必修22.功教学课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了做功可以改变内能，课堂引入，热传递可以改变内能，m不同，WG相同，∆T相同，系统状态变化相同，实验装置，焦耳的实验结论，ΔUU2-U1等内容，欢迎下载使用。
在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到什么现象？你能解释这个现象吗？
冬天搓手可使双手变暖；向手吹气也可使双手变暖，是什么原因使温度发生了变化呢？
19世纪30年代，人们逐渐认识到，改变系统的热力学状态的方法：做功和传热（热传递）
从1840年开始，英国物理学家焦耳进行了多种多样的实验，以求精确测定外界对系统做功和传热对于系统状态的影响，以及功与热的相互关系（热功当量）。这项研究工作为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了坚实的实验基础。
实验一：焦耳热功当量实验装置——对系统做机械功
1.实验装置：用绝热性能良好的材料制作容器，容器中安装着叶片组成的搅拌器。
一、焦耳的实验—实验一
2.实验原理：重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升。
3.绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
4.实验结论：多次实验测量表明，尽管各次悬挂重物的质量不同，下落的高度也不一样，但只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。
实验二：焦耳热功当量实验装置——对系统做电功
2.实验原理：让正在下降的重物带动发电机发电，电流通过浸在液体中的电阻丝，由电流的热效应给液体加热，使液体温度上升。
3.实验结论：对于同一个系统，如果过程是绝热的，那么不管通过电阻丝的电流或大或小、通电时间或长或短，只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态就发生了同样的变化。
一、焦耳的实验—实验二
水与叶片摩擦而温度上升
发热丝对水加热温度上升
做功的数量只由过程始末两个状态1、2决定，而与重物的质量、做功的次数无关。
用什么物理量描述热力学中的这种状态？
(1)内能的宏观定义： （热力学对内能的定义）任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的一种能量，这种能量叫做系统的内能。影响因素：【温度、体积、物质的量（状态）】⑵内能的微观定义：（分子动理论对内能的定义）：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。影响因素：【分子热运动的激烈程度、分子间距、分子数】
3.内能：任何一个热力学系统都必然存在一个只依赖系统自身状态的物理量，这种物理量叫做内能（用字母U表示）。
在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时
∆U = U2 - U1 = W
若外界对系统做功 (压缩气体)，W > 0，则∆U > 0，系统的内能增加
若系统对外界做功 (气体不自由膨胀)，W < 0，则 ∆U < 0，系统的内能减少
1.外界对系统做功 (压缩气体)，W > 0，则∆U > 0，系统的内能增加
如果一个热学过程的状态变化发生得极快、经历时间很短，系统与外界交换的热量就很少，即系统与外界来不及交换热量，这样的过程若不计传递的热，可以看成绝热过程。
2.系统对外界做功 (气体不自由膨胀)，W < 0，则 ∆U < 0，系统的内能减少
取一个透明塑料瓶，向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔，安装上气门嘴，再用橡胶塞把瓶口塞紧，并向瓶内打气，观察橡胶塞跳出时瓶内的变化。
实验现象：当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾
原理：气体膨胀，系统对外做功，内能↓，温度↓，液化，雾状
这是如何改变系统内能的？
1.热传递：两个温度不同的物体A、B相互接触时，温度低的物体B要升温，我们说，热量从高温物体A传到了低温物体B。这个过程称之为热传递(传热)。
3.改变内能的三种热传递方式：
2. 热传递的条件：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分。
思考：系统在状态1、2时的内能分别为U1、U2，若系统经过单纯的传热过程从状态1变化到状态2时外界对系统传递的热量为Q，则Q与内能变化量之间存在怎样的关系？
△U= U2 — U1 =Q
4.单纯的传热过程中热量和内能的关系：
即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的增加量。
若物体吸热，Q>0，则 ΔU>0，内能增加；若物体放热，Q