3.1 功、热和内能的改变 ppt课件-2024新人教版（2019）《高中物理》选择性必修第三册.zip

第三章 热力学定律 冷热变化是最早引起人们关注的自然现象之春夏秋冬，温暑凉寒，何时何处不与冷热相关?高热深冷横县百合完全中学韦衍虎182761435373.1 功、热和内能的改变问题导入 在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。为什么筒底的硝化棉会被，点燃呢?你能解释这个现象吗?分析：用活塞压缩空气对空气做功，空气内能增大，温度升高，达到燃点棉花燃烧。改变系统的热力学状态的方法：焦耳传热做功结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。一、焦耳的实验1.实验一：对系统做机械功匀速下落mgh重物对搅拌器做功搅拌器克服水的摩擦力做功系统状态水温相同mgh=相同实验二：对系统做电功W=I2Rt=mgh水温相同系统状态变化相同结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。绝热过程：系统不从外界吸热，也不向外界放热。3.焦耳的这些实验表明 在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？重力 电场力 重力做功对应重力势能电场力做功对应电势能（电能）4.内能 任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在初末两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为系统的内能。思考：我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的内能的变化与什么有关？而这一致吗？有何关系？微观定义（分子动理论对内能的定义）：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。宏观定义（热力学对内能的定义）：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的一种能量，这种能量叫做系统的内能。二、功与内能的改变 在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，U=U2-U1U=W（U表示系统内能增量）它就等于外界对系统所做的功W外界对系统做功：W0，U0压燃实验Q=0内能增加系统对外界做功：W0，U0U0物体放热：Q0U0，U0内能增加系统对外界做功：W0，U0U0物体放热：Q0U0内能增加内能减少2.热量，功都可以作为物体内能变化的量度3.要改变物体的内能，可以通过做功和传热两种途径注意：1.热量，只能说某一过程中物体吸收或放出了多少热量