1、第 1 页 共 3 页 第三节 热力学第一定律 能量守恒定律名师导航知识梳理1.热力学第一定律(1)内容：一个物体内能的变化，决定于_和_.(2)表达式：U=_.(3)符号定义：上式中 W 表示_，Q 表示_，U 表示_.(4)符号正负意义：W0，表示_，W0 表示物体_，Q0，表示物体内能_，U0，即 W 为正值；系统对外界做功，也就是外界对系统做负功，W0，即 Q 为正值；外界从系统吸收热量，或系统向外界放出热量，Q0，即 U 为正值；系统内能减少， U0，要满足 U0 可能有各种情况：W0,Q=0；W=0，Q0；W0，Q0；W0，Q|Q| ；W0，Q|W|.由否定选 A；与选项 B 一致
2、；、与选项 C 一致；、与选项 D 一致，故选项 B、C 、D 正确.答案：BCD知识导学1.用热力学第一定律时要明确：(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过程是等效的，而且给出了内能的变化量和功的数值，热量和数值之间的定量关系.(2)应用此定律前应准确理解各物理量的物理含义：U 是物体内能的增量，当物体内能增加时取“”号，当物体的内能减少时取“-”号，Q 是外界与系统之间传递的热量，当外界传递给系统热量(系统吸热)时取“”号，当系统向外界传递热量 (系统放热)时取“- ”号.2.用能的转化和守恒定律时要明确：(1)能的转化与守恒定律是自然界的普遍规律 .(2)一切违背能的
3、转化与守恒定律的过程是不可能实现的，能的转化与守恒定律表明永动机不可能制成.疑难导析做功和热传递都能改变物体的内能，因此物体内能的改变量 U，必与功 W 和热量Q 有关：(1)如果单纯通过做功改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来量度，这时，物体内能的增加(或减少 )量 U 就等于外界( 或物体对外界)所做的功 W 的数值，即U=W.(2)如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化便可用传递热量的多少来量度，物体内能的增加(或减少 )量 U 应等于从外界吸收(或向外界放出)热量 Q 的数值，即 U=Q.(3)在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化则由做功和所传递的热量共同决定
4、.在这种情况下，物体内能的增加量就应等于外界对物体所做的功 W 和物体从外界吸收的热量 Q 之和，即 U=QW.问题导思永动机的诱人前景，曾使许多人致力于永动机的研究，但都以失败告终.能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到，任何一部机器，只要对外界做功，都要消耗能量，都只能使能量从一种形式转化成别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，而不能无中生有地创造能量.不消耗能量，却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的.典题导考绿色通道：解此类问题要用能量转化和能量守恒的观点去考虑，重在理解能量的转化关系和能量的守恒定律.【典题变式 1】 (2006 重庆理综，16) 如图 10-
5、3-1，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小( )第 3 页 共 3 页 图 10-3-1A.从外界吸热 B.内能增大C.向外界放热 D.内能减小绿色通道：应用热力学第一定律解题，先要明确研究对象，其次要根据符号的法则判断符号的正负.【典题变式 2】 某一定量的气体膨胀对外做功 100 J，同时从外界吸收了 120 J 的热量，它的内能的变化可能是( )A.减少了 20 J B.增加了 20 JC.减少了 220 J D.增加了 220 J典题变式答案【典题变式 1】 解析：水温恒定且金属筒缓慢下降，则空气的温度始终不变，气体的内能不变，B、D 错误.筒内空气体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律，气体必须向外界放热，A 错误，所以 C 正确.答案：C【典题变式 2】 答案：B
