高中物理热力学第一定律的公式（高中物理选修3-3）

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一、热力学第一定律

1、内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功之和

2、表达式：△U=W Q

3、符号规定：

①外界对系统做功，W＞0，即W为正值

②系统对外界做功，也就是外界对系统做负功，W＜0，即W为负值

③系统从外界吸收热量，Q＞0，即Q为正值

④系统向外界放出热量，Q＜0，即Q为负值

⑤系统内能增加，△U＞0，即△U为正值

⑥系统内能减少，△U＜0，即△U为负值

二、在理想气体中应用热力学第一定律的方法

1、功W的正负分析

若体积V增大，则W取“﹣”；

若体积V减小，则W取“﹢”

注意，若气体向真空中自由膨胀时，则W=0

2、△U的正负分析

一定质量理想气体的内能只与温度有关。

若温度T增大，△U取“﹢”；

若温度T减小，△U取“﹣”；

若T不变，则△U=0

3、Q的正负分析

绝热Q=0，吸热Q取“﹢”，放热Q取“﹣”

4、气体状态变化还应结合pV/C=R分析

5、由图像讨论气体的功、热量和内能

（1）等温线：一定质量的理想气体，T1＞T2

a→b，等温降压膨胀，内能不变，吸热等于对外做的功；

b→c，等容升温升压，不做功，吸热等于内能增加；

c→a，等压降温压缩，放热等于外界做功和内能减少量

等温变化图线

（2）等容线：一定质量的理想气体，V1＞V2

状态及能量变化同等温线分析

等容变化图线

（3）等压线：一定质量的理想气体，p1＞p2

a→b，等温升压压缩，内能不变，外界做功等于放热；

b→c，等压升温膨胀，吸热等于内能增加量和对外做的功；

c→a，等容降温降压，内能减小量等于放热

等压变化图线

文案：强强特穆尔

时间：2018年 5月16日

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