第1节 能量守恒定律的发现
第2节 热力学第一定律
1.理解能量守恒定律,会用能量守恒的观点分析解决有关问题.理解第一类永动机是不可能制成的原因.
2.理解物体跟外界做功和热传递的过程及W、Q、ΔU的物理定义.
3.理解热力学第一定律,并能运用热力学第一定律分析和计算有关问题.
一、能量守恒定律的发现
1.能量形式与能量转化
(1)各种能量:自然界存在着多种不同形式的运动,每种运动对应着一种形式的能量.如机械运动对应机械能;分子热运动对应内能;电磁运动对应电磁能.
(2)各种能量之间可以互相转化:不同形式的能量之间可以相互转化.摩擦可以将机械能转化为内能;炽热电灯发光可以将电能转化为光能.
2.能量守恒定律发现的历史背景
(1)蒸汽技术的发展:18世纪80年代,蒸汽机的发展和使用,证明了内能可以转化为机械能,推动了热力学理论的发展.
(2)各种基本运动形式之间普遍联系性的发现
17世纪中叶:物理学家提出"运动量"守恒的思想.
18世纪未到19世纪初:各种自然现象之间的普遍联系被发现,能的概念被引入.
(3)永动机研制的失败
概念:一种不消耗能量却可源源不断对外做功的机器叫永动机,并称为第一类永动机.
结果:无一例外地归于失败.
原因:违背能量守恒定律.
3.能量守恒定律的发现与确立
(1)能量守恒定律内容: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另一个物体,在转化或转移的过程中其总量不变.
(2)意义
①各种形式的能可以相互转化.
②各种物理现象可以用能量守恒定律联系在一起.
二、热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式:做功与热传递.两者在改变系统内能方面是等效的.