14 热力学第一定律 能量守恒逐字稿 高中 · 物理 · 人教版 · 选择性必修 第三册

admin852024-01-05 21:40:31

老师

同学们好,今天我们学习热力学第一定律和能量守恒定律,大家请看下面这两幅图。通过热传递可以使铁片儿的温度升高,内能增加,做工也能使铁片的温度升高,内能增加。那么这两幅图说明了什么呢?说明在热现象的研究中,做工和热传递都可以改变物体的内能,从他们改变内能的最终结果来看,两者是等效的。

老师

若物体与外界间没有做工,只是单纯的传热过程,内容的变化与热量之间的关系可表示为 dirt u 等于q。

老师

若物体与外界没有热量交换,也就是觉热的过程单纯的对物体做孤,内容的变化与做工之间的关系就可以表示为 dirt u 等于w。那如果对一个热力学系统,当外界既对系统做功,又对系统传递热量时,既然做工与传递热在改变内能的方面,两者是等价的,那么内能的增量就可以表示为 Delta u 等于 q 加w,这个关系叫做热力协第一定律。

老师

一个热力学系统的内能增量等于外界对他传递的热量与外界对他所做功的和,这个关系叫做热力学第一定律。写成表达式就是 Delta u 等于 w 加q,那请同学们思考,一定质量的气体膨胀的过程中,是外界对气体做工还是气体对外界做工?

老师

膨胀的过程是气体对外界做工。那第2个问题,如果膨胀时气体对外去做的功是 135 焦2,同时向外又放出了热量,是 85 焦2。那么气体内能的变化量是多少?

老师

膨胀时对外做了攻,同时向外放出了热,内能的变化量应该是既向外做了供,又向外放出了热,那两者加在一起, 135 加上85229,内能是增加了还是减少了?显然是减少了,显然是减少了。那么通过这个例子,我们想一想这里边的 Delta UQ 和 w 几个量,它的正负值表达的物理意义是什么?

老师

这是答案。对外界做工,内能变化量是负的 220 焦二是减少的,负号,代表是减少热力些。第一定位反映了供热量和内能改变量之间的定量的关系。适中的德尔塔UWQ,它的正负及其含义,其中德尔塔 u 表示系统内能的增量,内能增加德尔特优取正值,内能减少德尔特优取负值, w 表示孤,外界对系统做工 w 取正职,系统对外界做工 w 取负职。 q 表示传递的热量,系统从外界吸收热量 q 取正,系统向外界放出热量 q 取负。那么我们再翻回来看刚才这个问题。膨胀时做工是135,同时向外放热 85 焦,那这两个都取负值,所以内能的变化量是负的229。负值代表了内能时间上,这是热力学第一查看隐藏内容

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