课堂任务 热力学第一定律
对热力学第一定律的理解
1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的方式是等效的,而且给出了做功和热传递之间的定量关系,此定律是标量式,应用时热量的单位统一为国际单位制中的焦耳。
2.对公式ΔU=Q+W符号的规定
符号 W Q ΔU + 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加 - 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少
3.几种特殊情况
(1)若过程是绝热的,则Q=0,外界对物体所做的功等于物体内能的增量。
(2)若过程中不做功,即W=0,物体吸收的热量等于物体内能的增量。
(3)若过程中的始末状态的内能不变,则做的功和吸收的热量的数值一定是相同的。
例1 (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,是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少功?
(2)一定质量的气体,从外界吸收3.5×105 J的热量,同时气体对外界做功2.3×105 J,则气体的内能怎样变化?
[规范解答] (1)根据热力学第一定律表达式中的符号法则,知Q=2.6×105 J,ΔU=4.2×105 J。由ΔU=W+Q,
则W=ΔU-Q=4.2×105 J-2.6×105 J=1.6×105 J。
W>0,说明是外界对气体做了功。
(2)Q=3.5×105 J,W=-2.3×105 J,
则ΔU=Q+W=1.2×105 J,
ΔU为正值,说明气体的内能增加1.2×105 J。
[完美答案] (1)外界对气体做功 1.6×105 J
(2)增加了1.2×105 J