關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)(6):對(duì)熱力學(xué)第一定律的總結(jié)。
熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容:一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它做的功的和。
可表達(dá)為w十Q=△U
對(duì)熱力學(xué)第一定律的深刻理解:
1.熱力學(xué)第一定律是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱力學(xué)中的具體體現(xiàn)形式。
2.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上具有等效性,但有本質(zhì)的區(qū)別——做功,能量形式進(jìn)行了轉(zhuǎn)化,伴隨著運(yùn)動(dòng)形式的變化;熱傳遞,只是能量由一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,能量形式、運(yùn)動(dòng)形式并沒(méi)有變化。
3.功和熱量都是過(guò)程量。功離不開做功的過(guò)程,用功來(lái)量度能量的變化;熱量則離不開熱傳遞的過(guò)程,用熱量來(lái)量度內(nèi)能的變化。
4.各量變化的標(biāo)志:
w變化的標(biāo)志——體積(V):V增大——?dú)怏w對(duì)外界做功,W<0;V減小——外界對(duì)氣體做功,w>0;V不變——W=0。
Q變化的標(biāo)志——?dú)怏w吸收熱量,Q>0;氣體放出熱量,Q<0;氣體的絕熱過(guò)程,Q=0。
△U的變化標(biāo)志——由于我們研究的熱力學(xué)系統(tǒng),基本上都是一定質(zhì)量的理想氣體,而一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全溫度決定,所以,△U變化的標(biāo)志——溫度(T):T升高,△U>0;T降低,△U<0;T不變,△U=0。
5.第一類永動(dòng)機(jī)是永遠(yuǎn)也不可能制成的!因?yàn)樗`反了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。
例題:一個(gè)氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起,若不計(jì)氣泡內(nèi)空氣分子勢(shì)能的變化,則()
A.氣泡對(duì)外做功,內(nèi)能不變,同時(shí)放熱
B.氣泡對(duì)外做功,內(nèi)能不變,同時(shí)吸熱
C.氣泡內(nèi)能減少,同時(shí)放熱
D.氣泡內(nèi)能不變,不吸熱也不放熱
解析:緩慢上浮,說(shuō)明氣泡內(nèi)的空氣能夠充分和外界進(jìn)行熱交換,氣泡內(nèi)的空氣溫度不變;不考慮氣泡內(nèi)空氣分子間的相互作用力,說(shuō)明氣泡內(nèi)的空氣可看作是一定質(zhì)量的理想氣體,而一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能完全由溫度決定,所以氣泡內(nèi)空氣的內(nèi)能不變——△U=0。又由于氣泡在上浮的過(guò)程中,里面空氣的壓強(qiáng)減小,導(dǎo)致氣泡內(nèi)空氣的體積變大,氣體對(duì)外做功——w<0。根據(jù)熱力學(xué)第一定律:w十Q=△U,可得:Q>0。所以應(yīng)選B選項(xiàng)。請(qǐng)大家認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)悟!
聯(lián)系客服