全程设计 第三章 热力学定律 2.热力学第一定律
第三章 热力学定律 2.热力学第一定律
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 随堂训练
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破 随 堂 训 练
导航 素养·目标定位 目标素养 1.理解热力学第一定律及其表达式。 2.学会运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问 题。 3.能利用热力学第一定律进行相关计算
导航 目 标 素 养 1.理解热力学第一定律及其表达式。 2.学会运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问 题。 3.能利用热力学第一定律进行相关计算。 素养·目标定位
知识概览 导航 内容 热力学第一定律 表达式：△U=Q+W 应用
知 识 概 览 导航
导航 课前·基础认知 热力学第一定律 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 的。 2.热力学第一定律。 (1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递 的热量与外界对它所做的功的和。 (2)表达式：
导航 一、热力学第一定律 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 等效 的。 2.热力学第一定律。 (1)内容:一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递 的热量与外界对它所做的功的和。 (2)表达式: ΔU=Q+W 。 课前·基础认知
导航 微思考物体的内能不变，能否说明外界既没有对物体做功， 也没有发生热传递？ 提示：不能。可能是外界对物体做的功等于物体放出的热量 (或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)
导航 微思考物体的内能不变,能否说明外界既没有对物体做功, 也没有发生热传递? 提示:不能。可能是外界对物体做的功等于物体放出的热量 (或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)
导期 微训练1若对物体做1200J的功，可使物体温度升高3℃，改 用热传递的方式，使物体温度同样升高3℃，那么物体应吸收 J的热量。如果对该物体做了3000J的功，物体的温度升高5 ℃，表明该过程中，物体还 (选填“吸收”或“放出)了 热量。 答案：1200 放出
导航 微训练1若对物体做1 200 J的功,可使物体温度升高3 ℃,改 用热传递的方式,使物体温度同样升高3 ℃,那么物体应吸收 J的热量。如果对该物体做了3 000 J的功,物体的温度升高5 ℃,表明该过程中,物体还 (选填“吸收”或“放出”)了 热量。 答案:1 200 放出
解析：若对物体做1200J的功，可使物体温度升高3℃，据热 力学第一定律有 AU1=W=1200J 改用热传递的方式，使物体温度同样升高3℃，据热力学第一 定律有Q1=△U1=1200J 物体的温度升高5℃，则 AU=AU:-2000 J 5 如果对该物体做了3000J的功，据热力学第一定律有 22=△U2-W2=2000J-3000J=-1000J 表明该过程中，物体还放出了热量
解析 导航 :若对物体做1 200 J的功,可使物体温度升高3 ℃,据热 力学第一定律有 ΔU1=W1 =1 200 J 改用热传递的方式,使物体温度同样升高3 ℃,据热力学第一 定律有Q1 =ΔU1 =1 200 J 物体的温度升高5 ℃,则 ΔU2= ΔU1 =2 000 J 如果对该物体做了3 000 J的功,据热力学第一定律有 Q2 =ΔU2 -W2 =2 000 J-3 000 J=-1 000 J 表明该过程中,物体还放出了热量。 𝟓 𝟑
二、热力学第一定律的应用 1.外界对系统做功有助于系统内能的增加，因此，外界对系统 做功时，W取 ,而系统对外界做功时，W取 2.外界对系统传递热量有助于系统内能的增加，因此，外界对 系统传递的热量Q取正值，而系统向外界传递的热量Q就取负 值。 微判断1热力学系统对外界做功时，W取负值；吸收热量时，2 取正值。（√） 2.物体与外界不发生热交换，物体的内能也可能增加
二、热力学第一定律的应用 导航 1.外界对系统做功有助于系统内能的增加,因此,外界对系统 做功时,W取 正值 ,而系统对外界做功时,W取 负值 。 2.外界对系统传递热量有助于系统内能的增加,因此,外界对 系统传递的热量Q取正值,而系统向外界传递的热量Q就取负 值。 微判断1.热力学系统对外界做功时,W取负值;吸收热量时,Q 取正值。( ) 2.物体与外界不发生热交换,物体的内能也可能增加。( ) √ √
微训练2如图所示，汽车引擎盖被气弹簧支撑 导期 气弹簧 着。气弹簧由活塞杆、活塞、填充物、压力 缸等部分组成，其中压力缸为密闭的腔体，内部 充有一定质量的氮气，在打开引擎盖时密闭于 腔体内的压缩气体膨胀，将引擎盖顶起，若腔体 内气体与外界无热交换，内部的氮气可以视为理想气体，则腔 体内气体分子的平均动能 (选填“减小”或增大)，腔体 内壁单位时间、单位面积被氮气分子碰撞的次数 (选填 “增多”“减少”或“不变”)。 答案：减小减少
微训练 导航 2如图所示,汽车引擎盖被气弹簧支撑 着。气弹簧由活塞杆、活塞、填充物、压力 缸等部分组成,其中压力缸为密闭的腔体,内部 充有一定质量的氮气,在打开引擎盖时密闭于 腔体内的压缩气体膨胀,将引擎盖顶起,若腔体 内气体与外界无热交换,内部的氮气可以视为理想气体,则腔 体内气体分子的平均动能 (选填“减小”或“增大”),腔体 内壁单位时间、单位面积被氮气分子碰撞的次数 (选填 “增多”“减少”或“不变”)。 答案:减小 减少