人教版（2019）高中物理选修三第三章第1节 功、热和内能的改变教学课件PPT

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册功、热和内能的改变教学ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了改变系统内能的方法，热传递，焦耳的实验，功与内能的改变，热与内能的改变，内能的改变，热力学第一定律，思考与讨论，能量守恒定律，热力学第二定律等内容，欢迎下载使用。
为什么筒底的棉花会被点燃呢？你能解释这个现象吗？
做功和热传递都能改变物体的内能，那么，他们之间有什么定量关系呢？
绝热过程：系统变化过程中不从外界吸热，也不向外界放热
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，即系统内能的变化是相同的。
只要所做的电功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统内能的变化是相同的。
做功改变系统内能的方式，与做功具体的形式无关，在绝热状态下，系统内能的变化只与做功的多少有关。
在热力学系统的绝热过程中，系统初末状态内能的改变量为△U 。
在绝热过程中，外界对系统做的 功 等于系统 内能的改变量。
外界对系统做功，内能增加
用力压活塞时为什么一定要迅速？
系统对外界做功，内能减小
两个温度不同的物体A、B相互接触时，热会从高温物体A传到了低温物体B。这个过程称之为热传递。
在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量。
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2
系统吸收热量，系统内能增加；系统放出热量，系统内能减少。
方式不同，但结果是等效的
如果一个过程中既有外界做功又有吸放热，那系统的内能该如何计算呢？
一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
ΔU ：物体内能的增加量
例1：一定量的气体从外界吸收了2.6×105 J的热量，内能增加了4.2×105 J。(1)是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？(2)如果气体吸收的热量仍为2.6×105 J不变，但是内能增加了1.6×105 J，计算结果W＝－1.0×105 J，是负值，怎样解释这个结果？
[答案]（1）外界对气体做了功　1.6×105 J （2）说明气体对外界做功1.0×105 J
例2：如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p＝1.0×105 Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量。
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，能量的总量保持不变。
——是内能和其他形式的能发生转化
——是不同物体或同一物体不同部分之间内能的转移
一种不需要任何动力和燃料，却能不断的对外做功的机器
第一类永动机不可能制成——
1.热力学第二定律的克劳修斯表述：
热量不能自发从低温物体传到高温物体。
①物体间传热过程的方向性：
电冰箱通电后箱内温度低于箱外温度，并且还会继续降温，直至达到设定的温度。显然这是热量从低温物体传递到了高温物体。这一现象是否违背热力学第二定律呢?
2.热力学第二定律的开尔文表述：
不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
①热机的效率无法达到100%，总会有损耗。
②机械能与内能转化的方向性：
在水平地面上滚动的足球，摩擦力做负功，其动能转化为内能，最终停了下来，同时产生的热量散失在周围的环境中。会不会有这样的现象∶静止在水平地面上的足球和地面、周围的空气自发地降低温度释放内能，并将释放出的内能全部转化为足球的动能，让足球又滚动起来?
机械能与内能转化的具有方向性
不管如何表述，热力学第二定律的实质在于揭示了： 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。
②对任何一类宏观过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述。 例如：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。
热力学第二定律的两种表述之间有什么样的关系？
①两种表述是等价的： 可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都称为热力学第二定律。
用热力学第一定律解释生活中的现象
补充：热力学第一定律和气体实验定律的综合应用
1.热力学第一定律和热学图像的结合
练1：一定质量理想气体状态变化的图像如图所示，处于a状态的气体，经过程1到达b状态，也可经过程2到达c状态，其中ac的延长线过坐标原点，ab和bc分别与T轴和V轴平行。气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程1和2中放出的热量分别为Qab和Qac，则（ ）A．pb>pc，Qab>QacB．pb>pc，Qab