第四十讲  热力学第一定律的应用

教学内容：热一律对理想气体 等值过程 绝热过程  多方过程的应用 循环过程 循环效率  卡诺循环

教学目的：

   1.熟练运用热一律计算理想气体在等值过程、绝热过程中的功，热量及内能变化值。正确理解绝热自由膨胀概念。

教学安排：本讲讲授时间宜为二个学时（100分钟）。本讲难点在于公式繁多，不易熟练掌握，因此讲授时要注重对个过程的分析加以总结归纳，理清条理。

教学模式：范例教学模式，纲要信号教学模式。

教学媒体：电子教案+板书+演示动画（奥托循环）

本讲重点难点

• 重点之一 ——热一律在理想气体的各等值过程中的功，热量及内能。

• 重点之二 ——绝热过程（准静态绝热过程以及自由绝热膨胀过程）。

• 重点之三 ——热机效率的物理意义及其计算。

• 难点之一 ——对理想气体在各过程中功，热量及内能繁多公式的熟练掌握。

教学方法：

   一 引入  

1.把握一个关键：内能是态函数，因此对任何过程，理想气体内能的改变只是与初终态有关。

2.上一讲的延伸：上一讲中已经要求同学自己总结求三个物理量的方法，现在把方法应用到各过程中，注意几种方法的应用，尤其对于计算功可以有三种计算方法，讲授时要强调。

二 对重点的处理

    对重点之一的处理：

        侧重之一：总结求三个物理量的方法。

        侧重之二：要求同学计算正确，条理清楚，对各过程的功，热量，内能变化熟练掌握，讲授例题（见电子教案），并讲解再解答中可能出现的问题，可能出错的情况。

    对重点之二的处理：

        对准静态绝热过程，侧重点放在绝热过程方程的意义，对绝热自由膨胀过程，以焦耳实验引入，得到作功为零的结论，对结论强调，以备后继课（热力学第二定律）用到。

       以蒸汽机工作原理引入，建立效率的概念。重点强调热机循环和制冷循环中的能量转换关系。

三  对难点的处理    给出整讲的一张总结大表，让同学不要死记，而是理解。如内能的态函数，所以表中各过程内能变化的公式都是一样的。另外某些过程功，或热量或内能改变为零，则按照热一律，可知剩下的二个物理量数值就相同，当然公式也相同。

《课堂讲授》流程图