主题1 热力学第一定律与能量守恒
热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的具体表现形式.它给出了做功和热传递在改变物体内能上是等价的.
热力学第一定律揭示了内能的增量(ΔU)与外界对物体做的功(W)和物体从外界吸收的热量(Q)之间的关系,即ΔU=W+Q,正确理解公式的意义及符号的含义是解决本类问题的关键.
(1)外界对物体做功,W>0;物体对外界做功,W<0.
(2)物体从外界吸热,Q>0;物体向外界放热,Q<0.
(3)ΔU>0,物体的内能增加;ΔU<0,物体的内能减少.
解题思路:分析题干,确定改变内能的方式(W、Q)→判断W、Q的符号→代入公式ΔU=W+Q→得出结论
注意的问题:
(1)只有绝热过程时Q=0,ΔU=W,用做功可判断内能的变化.
(2)只有在气体体积不变时,W=0,ΔU=Q,用吸热、放热情况可判断内能的变化.
(3)若物体内能不变,即ΔU=0,W和Q不一定等于零,而是W+Q=0,功和热量符号相反,大小相等,因此判断内能变化问题一定要全面考虑.
(4)对于气体,做功W的正负一般要看体积变化,气体体积缩小,W>0;气体体积增加,W<0.