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分子动理论 动能分子势能物体的内能 改变内能的方式能量守恒定律热力学第一定律 热力学第二定律

做功和热传递对改变物体的内能是等效的. 外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增量Δu. 这一规律叫做热力学第一定律.

  1.改变内能的两种方式

  物体在质量不变的条件下,温度或体积的变化标志着其内能发生了变化. 温度升高或由固态变为液态或由液态变为气态都可以使内能变大.

  改变内能的方式有两种: 做功和热传递. 做功过程是其他形式的能与内能相互转化的过程;热传递是物体间内能转移的过程. 两个过程的本质虽然不相同,但对物体内能的改变是等效的. 做功过程中,内能改变量的多少用功的大小来量度; 热传递过程中,内能转移的多少用热量来量度. 做功和热传递都是过程量,内能则是状态量.

     
  2.热力学第一定律

  热力学第一定律基本内容是: 外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增量Δu. 其数学表达式为

              Δu=Q+W

  当物体吸收热量时Q取正值,即Q>0; 当物体放出热量时Q取负值,即Q<0.
  当外界对物体做功时W取正值,即W>0; 当物体对外界做功时W取负值,即W <0.

  Δu>0时,表示物体内能增加,Δu<0时,表示物体内能减少.

  热力学第一定律不仅反映了做功和热传递对改变物体的内能是等效的,并且给出了这些物理量之间的定量关系. 这些物理量都是标量,应用时注意单位要统一.

  3.能量守恒定律

  能量守恒定律的基本内容是: 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别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移过程中其总量不变.

  能量守恒定律是自然界的普遍规律. 它揭示了各种形式的能相互转化或一种形式的能在转移过程中,能的总量是不变的,或者说是守恒的.

  热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体化. 机械能守恒定律是能量守恒定律在机械运动中的特殊条件下的守恒定律.

例题1-5 有关物体内能,以下说法正确的是(  )(上海)

    A.1g 0℃的水的内能比1g 0℃冰的内能大
    B.电流通过电阻和电阻发热,它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
    C.气体膨胀,它的内能一定减少
    D.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加



例题1-6 图1-3中容器AB各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定. AB的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界隔热. 原先,A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡. 在这个过程中(  )(全国)

    A.大气压力对水做功,水的内能增加
    B.水克服大气压做功,水的内能减少
    C.大气压力对水不做功,水的内能不变
    D.大气压力对水不做功,水的内能增加

            



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