热力学第一定律
学习目标
1．知道热力学第一定律的内容及其表达式 2．理解能量守恒定律的内容
3．了解第一类永动机不可能制成的原因
自主学习
一、功和内能
1.什么样的过程叫绝热过程?
2.焦耳的实验说明了什么问题？
3.写出内能的定义。
4.内能的增加量与外界对系统所做的功有何关系？
二、热和内能
1.内能的增加量与外界向系统传递的热量有何关系？
2.做功和热传递在改变系统的内能上有何区别？
三、热力学第一定律
1.写出热力学第一定律的内容及其表达式。
2.写出能量守恒定律的内容。
3.第一类永动机不可能制成的原因是什么？
预习自检：
1、在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是（ ） A、在阳光照射下，水的温度升高
B、用铁锤不断捶打铅块，铅块的温度会升高 C、在炉火上烧水，水的温度升高
D、电视机工作一段时间，其内部元件温度升高
2、如图所示，活塞将汽缸分为甲、乙两室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以U甲、U乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在拉杆缓缓向外拉的过程中（ ）
A、U甲不变，U乙减小 B、U甲增大，U乙不变 C、U甲增大，U乙减小 D、U甲不变，U乙不变
3、如图所示，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩气体遽然变热，温度升高达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明（ ）
A、对物体做功可以增加物体的热量 B、对物体做功可以改变物体的内能 C、对物体做功一定会升高物体的温度 D、做功一定会增加物体的 4、关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有（ ） A、热水的内能比冷水的内能大
B、温度高的物体其热量必定多，内能必定大
C、在热传递过程中，内能大的物体其内能将减少，内能小的物体其内能将增加，直到两物体的内能相等
D、热量是热传递过程中内能转移量的量度
5、下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是（ ） A、物体的温度越高，所含热量越多 B、物体的内能越大，热量越多
C、物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大 D、物体的温度不变，其内能就不变化
6、假设在一个完全密封绝热的室内，放一台打开门的电冰箱，然后遥控接通电源，令电冰箱工作一段较长的时间后再遥控断开电源，等室内各处温度达到平衡时，室内气温比接通电源前是( )
A、一定升高了 B、一定降低了 C、一定不变 D、可能升高，可能降低，也可能不变 课内探究
一、热力学第一定律
一定质量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J，气体内能的变化量是多少？内能是增加了还是减少了？
请你通过这个例子总结ΔU、W、Q几个量取正、负值的意义。
例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是 （ ）
A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J
例2.一定质量的气体，在压缩过程中外界对气体做功300J，但这一过程中气体的内能减少了300J，问气体在此过程中是吸热还是放热？吸收（或放出）多少热量？
例3. 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问： （1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ （2）分子势能是增加还是减少？ （3）分子的平均动能是增加还是减少？
二、能量守恒定律
⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。
⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。
⑶.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。
(4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。 (5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。
(6).任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的，以为它违背了能量守恒定律。
当堂检测
1．关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ） A.物体吸热，内能一定增大 B.物体对外做功，内能可能增大
C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
2．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ） A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失
C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒