二、能量守恒定律

[问题设计]

使热力学系统内能改变的方式有做功和热传递．做功的过程是其他形式的能转化为内能的过程，热传递是把其他物体的内能转移为系统的内能．在能量发生转化或转移时，能量的总量会减少吗？

答案　能量的总量保持不变．

[要点提炼]

1．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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．

2．对能量守恒定律的理解

(1)某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等．

(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．

3．能量的存在形式及相互转化

各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能、化学能、原子能等．

各种形式的能通过某种力做功可以相互转化．

4．第一类永动机

(1)定义：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器．

(2)不可能制成的原因：违背了能量守恒定律．

[延伸思考]

热力学第一定律、机械能守恒定律是能量守恒定律的具体体现吗？

答案　是．

一、热力学第一定律

例1　关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是(　　)

A．吸热的物体，其内能一定增加

B．体积膨胀的物体，其内能一定减少

C．放热的物体，其内能也可能增加

D．绝热压缩的气体，其内能一定增加

解析　做功和热传递都能改变物体的内能，不能依据一种方式的变化就判断内能的变化．

答案　CD

例2　空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105 J的功，同时空气的内能增加了1.5×105 J，这一过程中空气向外界传递的热量是多少？

解析　选择被压缩的空气为研究对象，根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q.