第3节　热力学第一定律　能量守恒定律

　　课堂合作探究

　　问题导学

　　一、对热力学第一定律的理解

　　活动与探究1

　　1．一个物体，它既没有吸收热量也没有放出热量，那么：（1）如果外界对物体做的功为W，则它的内能如何变化？变化了多少？（2）如果物体对外界做的功为W，则它的内能如何变化？变化了多少？

　　2．一个物体，如果外界既没有对物体做功，物体也没有对外界做功，那么：（1）如果物体从外界吸收热量Q，它的内能如何变化？变化了多少？（2）如果向外界放出热量Q，它的内能如何变化？变化了多少？

　　3．如果物体在跟外界同时发生做功和热传递的过程中，内能的变化ΔU与热量Q及做的功W之间又有什么关系呢？

　　迁移与应用1

　　一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外界做了6×105 J的功，问：

　　（1）物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？

　　（2）分子势能是增加还是减少？

　　（3）分子的平均动能是增加还是减少？

　　热力学第一定律的应用应注意的问题

　　1．在应用过程中应特别分清W、Q的正负号，以便准确地判断ΔU的正、负。

　　2．符号法则

做功W 热量Q 内能的变化ΔU 取正值"＋" 外界对系

统做功 系统从外界

吸收热量 系统的内

能增加 取负值"－" 系统对外

界做功 系统向外界

放出热量 系统的内

能减少 　　3．判断是否做功的方法

　　一般情况下外界对物体做功与否，需看物体的体积是否变化。

　　（1）若物体体积增大，表明物体对外界做功，W＜0；

　　（2）若物体体积变小，表明外界对物体做功，W＞0。

　　4．应用热力学第一定律解题的一般步骤

　　（1）根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正负；

　　（2）根据方程ΔU＝W＋Q求出未知量；

　　（3）再根据未知量结果的正负来确定吸热、放热情况或做功情况。

　　二、能量守恒定律　永动机

　　活动与探究2

　　1．能量可以由一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体。能量在转化或转移的过程中遵循什么规律呢？

　　2．什么是第一类永动机？第一类永动机违反了什么规律？

　　迁移与应用2

如图所示，一演示用的"永动机"转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而"划水"，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（　　）