第二節(jié) 熱力學第一定律 第三節(jié) 能量守恒定律
1.理解熱力學第一定律的內容及物理意義． 2.會用熱力學第一定律分析、解釋有關的物理問題．
3．理解能量守恒定律及其重要意義． 4.知道第一類永動機不可能制成的原因．
一、熱力學第一定律
1．改變內能的方式：___________做功和___________熱傳遞．
2．功和內能的關系：若物體不存在熱傳遞，當___________外界對它做功時，它的內能___________增加，關系式為W＝___________ΔU；若物體對外做功，則W＜0，ΔU＜0，表明內能___________減少．
3．熱傳遞和內能的關系：若物體既不對外做功，外界對物體也不做功，當物體從外界吸收熱量Q時，它的內能___________增加．關系式為Q＝___________ΔU；若物體向外放出熱量，則Q＜0，ΔU＜0，表明內能___________減少．
4．熱力學第一定律：如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，那么，物體內能的增加ΔU就等于物體___________吸收的熱量Q和___________外界對物體做的功W之和．
1．如果一個物體從外界吸收了熱量，它的溫度一定升高嗎？
提示：不一定，影響物體內能的因素有做功和熱傳遞，如果物體在吸收熱量的同時又對外做功，物體的溫度有可能升高、不變或降低．
二、熱力學第一定律應用舉例
1．理想氣體的特點
(1)理想氣體的微觀模型忽略了分子之間的作用力，忽略了___________分子勢能，所以理想氣體的內能等于分子熱運動的___________動能總和．
(2)理想氣體的內能只跟___________溫度和物質的量有關，與體積___________無關．
2．熱力學第一定律對理想氣體應用分析
(1)等壓過程：理想氣體在等壓膨脹過程中從外界___________吸收熱量，一部分用來___________增加氣體內能，另一部分用來對外做功；在等壓壓縮過程中，向外界___________放出熱量，___________放出的熱量等于外界對氣體做的功與氣體內能減少量之和．
(2)等容過程：理想氣體在等容過程中，從外界吸收的熱量等于氣體內能的___________增加，向外界放出的熱量等于氣體內能的___________減少．
(3)等溫過程：理想氣體在等溫過程中，從外界吸收的熱量___________等于對外界做的功，向外界放出的熱量___________等于外界對氣體做的功．
2．對于一個絕熱過程，外界對物體做功20 J，物體內能改變了多少？對于一個無做功的過程，若外界對物體傳遞20 J的熱量，物體內能改變了多少？能否說20 J的功等于20 J的熱量？
提示：無論外界對物體做功20 J，還是外界給物體傳遞20 J的熱量，物體內能都增加20 J，說明做功和熱傳遞對改變內能是等效的，但不能說20 J的功等于20 J的熱量，因為功與熱量具有本質區(qū)別．
三、能量守恒定律
1．大量事實證明各種形式的能都可以相互轉化，并且在轉化過程中___________守恒．
2．能量守恒定律：能量既不會憑空___________產生，也不會憑空___________消失，它只能從一種形式___________轉化為另一種形式，或者從一個物體___________轉移到另一個物體；在轉化和轉移的過程中其總量___________不變．
3．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的規(guī)律之一．它和細胞學說、達爾文的生物進化論一起稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現．
四、第一類永動機是不可能造成的
1．第一類永動機：不需要任何___________動力或___________燃料卻能不斷對外___________做功的機器．
2．第一類永動機的設想由于違背了___________能量守恒定律，所以不可能制成．
3．有一種“全自動”機械手表，即不需要上發(fā)條，也不用任何電源，卻能不停地走下去．這是不是一種永動機？如果不是，你知道維持表針走動的能量是從哪兒來的嗎？
提示：不是永動機，手表戴在手上，手運動的能量一部分轉化為手表的能量．
對熱力學第一定律的理解
1．熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內能的過程是等效的，而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關系，此定律應用時各量的單位應統(tǒng)一．
2．公式ΔU＝Q＋W中的有關問題
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符號
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W
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Q
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ΔU
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＋
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外界對物體做功
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物體吸收熱量
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內能增加
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－
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物體對外界做功
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物體放出熱量
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內能減少
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一般情況下外界對物體做不做功，需看物體的體積是否變化．
(1)若物體體積增大，表明物體對外界做功，W＜0.
(2)若物體體積變小，外界對物體做功，W＞0.
