1,、內(nèi)容:物體內(nèi)能的增加等于外界對(duì)物體所做的功與從外界吸收的熱量之和 2,、表達(dá)式:ΔU= Q + W 符號(hào)法則:Q——吸熱取“+”,放熱取“-”,; W——對(duì)物體做功取“+”,,物體對(duì)外界做功取“-”; ΔU——增加取“+”,減少取“-”,。 3,、第一類永動(dòng)機(jī):不消耗任何能量而能永遠(yuǎn)對(duì)外做功的機(jī)器。 第一類永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn),,因?yàn)樗`背了熱力學(xué)第一定律(也可以說是違背了能量守恒定律) 例1,、下列說法中正確的是 A、物體吸熱后溫度一定升高 B,、物體溫度升高一定是因?yàn)槲樟藷崃?/span> C,、0℃的冰化為0℃的水的過程中內(nèi)能不變 D、100℃的水變?yōu)?00℃的水汽的過程中內(nèi)能增大 解:吸熱后物體溫度不一定升高,,例如冰融化為水或水沸騰時(shí)都需要吸熱,,而溫度不變,這時(shí)吸熱后物體內(nèi)能的增加表現(xiàn)為分子勢(shì)能的增加,,所以A不正確,。做功也可以使物體溫度升高,例如用力多次來回彎曲鐵絲,,鐵絲彎曲點(diǎn)的溫度會(huì)明顯升高,,這是做功增加了物體的內(nèi)能,使溫度上升,,所以B不正確,。冰化為水時(shí)要吸熱,內(nèi)能中的分子動(dòng)能不變,,但分子勢(shì)能增加,,因此內(nèi)能增加,所以C不正確,。水沸騰時(shí)要吸熱,,內(nèi)能中的分子動(dòng)能不變但分子勢(shì)能增加,所以內(nèi)能增大,,D正確,。 例2、一定量的氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量,,內(nèi)能增加了4.2×105J,。是氣體對(duì)外界做了功,還是外界對(duì)氣體做了功,?做了多少焦耳的功,?如果氣體吸收的熱量仍為2.6×105J不變,但是內(nèi)能只增加了1.6×105J,,這一過程做功情況怎樣,? 解:根據(jù)題意得出: Q = 2.6×105J,,△U =4.2×105J,求:W = ,? 根據(jù)△U = W + Q代入可得:4.2×105J = W + 2.6×105J W = 1.6×105J W為正值,,外界對(duì)氣體做功,做了1.6×105J的功,。 第二問中:Qˊ= 2.6×105J,,△Uˊ=1.6×105J,計(jì)算結(jié)果Wˊ= - 1.0×105J,。 這說明氣體對(duì)外界做功(氣體體積變大),,做了1.0×105J的功。
例3,、關(guān)于物體的內(nèi)能變化,,以下說法中正確的是: A,、物體吸收熱量,內(nèi)能一定增大 B、物體對(duì)外做功,,內(nèi)能一定減小 C,、物體吸收熱量,,同時(shí)對(duì)外做功,,內(nèi)能可能不變 D、物體放出熱量,,同時(shí)對(duì)外做功,,內(nèi)能可能不變 解析:根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,僅知道物體吸熱或僅知道物體對(duì)外做功,,內(nèi)能的變化無法確定,,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,。 若物體吸熱(Q>0),,而對(duì)外做功(W<0),當(dāng)滿足條件W+Q=0時(shí),,ΔU=0,,選項(xiàng)C正確。 若物體放熱(Q<0),,對(duì)外做功(W<0),,則ΔU肯定小于零,,即內(nèi)能必減小,,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 正確答案為C,。 |
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