第2节 热力学定律 能量守恒定律
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夯实基础
1．内能
(1)定义：物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能．
(2)物体内能的变化
①改变内能的两种方式
a．做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就__增加__多少；物体对外界做了多少功，物体内能就__减少__多少．
b．热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就__增加__多少；物体放出了多少热量，物体内能就__减少__多少．
②两种改变方式间的关系
a．两者在__改变物体的内能__上是等效的．
b．两者的本质区别：做功是其他形式的能和物体内能的相互__转化__，热传递是物体间内能的__转移__．
2．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的和．
(2)公式：ΔU＝__W＋Q__．
3．能量守恒定律
内容：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__ 到另一个物体，在能的转化或转移过程中其__总量__ 不变．
考点突破
例1如图容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先，A中水面比B中的高．打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡．在这个过程中( )
A．大气压力对水做功，水的内能增加
B．重力对水做功，水的内能减少
C．大气压力对水不做功，水的内能不变
D．大气压力对水不做功，水的内能增加
【解析】分析大气压力对水是否做功：打开阀门K后，根据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示，即A中水面下降，B中水面上升；设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1＝S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1＝p0S1h1，B管中大气压力对水做的功：W2＝－p0S2h2，大气压力对水做的总功：W＝W1＋W2＝p0S1h1－p0S2h2＝0；即大气压力对水不做功；分析水的内能是否改变：打开阀门K后，A中的水逐渐向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做负功，但从最后的效果看，是A管中高度为h1的水移至较低的B管中高度为h2的地方，如图所示，所以在这个过程中水的重力做正功；同时，整个装置是绝热的，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，式中Q＝0，W为正值，所以ΔU为正值，即水的内能增加，故D正确，A、B、C错误；故选D.
