6.4 熱力學(xué)第一定律

6.4熱力學(xué)第一定律夏天，空調(diào)能夠使其中的溫度穩(wěn)定在設(shè)定的值，從而滿足人類對于舒適溫度的需求。你有好奇過它是如何制冷的嗎？思考一、內(nèi)能1、物體的內(nèi)能：物體中所有的分子做熱運動的動能與分子勢能的總和稱為物體內(nèi)能。2、內(nèi)能大小與物體的質(zhì)量、體積、溫度等因素有關(guān)。3、理想氣體的內(nèi)能：理想氣體的內(nèi)能是所有分子的動能之和。（1）、對于理想氣體，因忽略其分子之間的相互作用，所以沒有分子勢能。（2）、理想氣體的內(nèi)能的大小只與溫度有關(guān)。對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度越高，內(nèi)能越大；溫度越低，內(nèi)能越小。4、改變內(nèi)能的兩種方式：熱傳遞和做功（1）、熱傳遞總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體進行（2）、熱傳遞的過程實質(zhì)是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程（3）、物體吸收熱量或外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加（4）、物體放熱或?qū)ν庾龉?，?nèi)能減少（5）、就改變物體的內(nèi)能而言，熱傳遞和做功是等效的活動壓縮空氣點燃棉花在一個厚壁玻璃筒里放一小塊硝化棉，用力迅速地壓下活塞，對氣體做功，使氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，硝化棉在瞬間燃燒，產(chǎn)生明亮的火焰。觀察實驗現(xiàn)象，體會內(nèi)能的變化。1、內(nèi)容理解：物體內(nèi)能的改變一般是由做功和熱傳遞兩種方式共同引起的。如右圖所示，一定質(zhì)量的蒸汽在汽缸中，它可以從底部熱源吸熱，同時氣體膨脹推動活塞對外做功。在熱力學(xué)中常把研究對象稱為熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱為系統(tǒng)。我們把汽缸中的蒸汽作為系統(tǒng)，它從外界吸收熱量Q,同時對外做W,那么系統(tǒng)內(nèi)能的增量為ΔE＝Q-W二、熱力學(xué)第一定律2、公式：ΔE＝Q-W（1）物體的熱力學(xué)能增加時，ΔE＞0；熱力學(xué)能減少時，ΔE＜0。（2）外界對物體做功時，W＜0；物體對外界做功時，W＞0。（3）物體從外界吸熱時，Q＞0；物體向外界放熱時，Q＜0。例題分析一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收熱量5×105J，內(nèi)能增加了2×105J，它對外做了多少功？分析：氣體作為一個系統(tǒng)，它一方面從外界吸熱，同時又對外做功，通過熱力學(xué)第一定律可以由氣體吸收的熱量和內(nèi)能的增加量得到氣體對外界做的功的多少解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔE＝Q-W則系統(tǒng)對外做功W=Q-?E=5×105-2×105=3×105J生活·物理·社會人體的能量人體的生長發(fā)育和維持正常的生命活動，均需要一定的能量。人體的能量來源于吃進的食物和飲料，經(jīng)復(fù)雜的化學(xué)變化后轉(zhuǎn)變成人體的內(nèi)能儲存在體內(nèi)，主要用于維持器官的活動和組織的代謝，最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w散失的熱量和對外做功。對于健康的成