4.1《熱力學第一定律》第四章《熱力學定律與能量守恒

》打開冰箱門能否降低室內空氣溫度？通過哪些方式能夠改變系統內能？方向探究思考：

請同學們想辦法將一段鐵絲的溫度升高？做功：掰、摩擦、通電熱傳遞：烤、燒、曬、熱水泡焦耳

1818年12月24日生于英國曼徹斯特，起初研究電學和磁學。1840年在英國皇家學會上宣布了電流通過導體產生熱量的定律，即焦耳定律。焦耳測量了熱與機械功之間的當量關系——熱功當量，為熱力學第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎。焦耳的實驗1：焦耳熱功當量實驗裝置—機械功探究1：功和內能絕熱過程：系統只由于外界對它做功而與外界交換能量,它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫絕熱過程。探究1：功和內能焦耳的實驗1：焦耳熱功當量實驗裝置—機械功結論：只要重力做功相同，容器中水上升相同溫度，即內能增加量相同。探究1：功和內能焦耳的實驗2：焦耳熱功當量實驗裝置—電功結論：只要所做電功相同，容器中水上升相同溫度，即內能增加量相同。探究1：功和內能思考：這兩個實驗說明什么問題？在絕熱過程中，功是衡量內能變化的量度。探究1：功和內能絕熱過程：△U=W思考1：由公式可知，W>0,則△U>0;W<0,則△U<0.試解釋其具體含義。①W>0,△U>0表明外界對系統做功，系統內能增加；

②W<0,△U<0表明系統對外界做功，系統內能減少。探究1：功和內能思考2：從能量轉化的意義上來說，通過做功改變系統內能的實質是什么？將其他形式的能與內能相互轉化探究1：功和內能說明：做功使得系統（密閉氣體）內能增大，溫度升高出現了什么現象？為什么？現象：瓶塞飛出時瓶內出現霧氣說明：系統對外做功，內能減小，溫度降低小組討論探究2：熱和內能1.什么是熱傳遞？熱傳遞發生有什么條件？2.熱量從內能大的物體傳遞給內能小的物體，對嗎？3.能不能說某物體具有25J的熱量？4.單純熱傳遞過程內能的變化量與熱量有什么關系？單純熱傳遞過程：△U=Q探究2：熱和內能思考1：由公式可知，Q>0,則△U>0;Q<0,則△U<0.試解釋其具體含義。①Q>0,△U>0表明系統從外界吸熱，系統內能增加；

②Q<0,△U<0表明系統對外界放熱，系統內能減少。思考2：從能量轉移的意義上來說，通過熱傳遞改變系統內能的實質是什么？內能從一個系統轉移到另一個系統探究2：熱和內能思考3：一個金屬棒的溫度升高了，也就是說它的內能增加了，你能判斷出它是通過哪種方式增加內能的嗎？為什么？不能，做功和熱傳遞改變內能的效果相同（但本質不同）。思考4：當做功和熱傳遞同時發生時，如何確定系統的內能變化量？探究3：熱力學第一定律1.內容：一個系統內能的增量等于外界對系統所做的功與外界向它傳遞的熱量之和。2.公式：△U=W+Q3.符號法則：

①△U>0,系統內能增加；△U<0,系統內能減少；

②W>0,外界對系統做功；W<0,系統對外界做功；

③Q>0,系統吸熱；Q<0，系統放熱。運用探究1.打開冰箱門能使室內降溫嗎？不能，電流做功使系統內能增大，溫度升高。運用探究2.教材p80案例2一定量的氣體，從一個狀態變化到另一個狀態的過程中，吸收熱量280J，并對外做功120J，試問：

（1）這些氣體的內能發生了怎樣的變化？

（2）如果這些氣體又返回原來的狀態，并放出