1.热力学第一定律 能量守恒定律
一、 必背知识点
要点一、功和内能
1.热功当量实验--焦耳实验
(1)方法:在水中放置叶片,叶片上缠绕两根绳子,每根绳子各跨过一滑轮,且分别悬挂一个重物,盛水的容器用绝热性能良好的材料包好.如图所示,当重物下落时便带动叶片转动,容器中的水受叶片的搅动,水由于摩擦而温度上升.
(2)结论:只要重力所做的功相同,容器内水温上升的数值就相同,即系统的状态变化相同.
2.利用电流的热效应给水加热的实验
(1)方法:如图所示,利用降落的重物使发电机发电.电流通过浸在液体的电阻丝.引起液体温度上升.
(2)结论:对同一个系统,在绝热过程中,只要所做的电功相等,系统温度上升的数值就相同,即系统的状态变化相同.
3.内能
(1)内能是物体内部所有分子做热运动的动能和分子势能的总和.
内能类比于重力做功与路径无关,仅由物体初、末位置决定.而热力学系统的绝热过程中,外界对系统所做的功也仅由初、末状态决定,与具体做功的过程和方法无关,我们认识到。任何一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量,这个物理量是系统的一种能量,叫内能.
(2)内能变化和做功的关系
系统由状态在绝热过程中达到状态时,内能的增加量,。
绝热过程中:内能的增加量等于外界对系统所做的功.当外力做正功时,系统内能增加,外力做负功时,系统内能减少,且内能变化量等于外力所做的功.
(3)功和内能的区别
功是能量转化的量度,与内能变化相联系,是过程量,而内能是状态量,只有在内能变化过程