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1、第3講,熱力學(xué)定律,能量守恒,一、熱力學(xué)第一定律 1內(nèi)容：物體內(nèi)能的增量U 等于外界對(duì)物體做的功W和,物體吸收的熱量 Q 的總和,UQW,2表達(dá)式：__________________.,3改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較,4.溫度、內(nèi)能、熱量、功的區(qū)別,【基礎(chǔ)檢測(cè)】,1(多選，2015 年甘肅一模)下列說(shuō)法正確的是(,),A液體溫度越高、懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 B不考慮分子勢(shì)能，則質(zhì)量、溫度均相同的氫氣和氧氣 的內(nèi)能也相同 C第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成，因?yàn)檫`背了能量守恒定律 D物體吸收熱量，則其內(nèi)能一定增加 E能量耗散從能量轉(zhuǎn)化角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具 有方向性 答案：ACE,二、熱力
2、學(xué)第二定律 能量守恒定律 1熱力學(xué)第二定律 (1)克勞修斯表述：熱量不能__________地從低溫物體傳到,高溫物體,自動(dòng),不引起其他變化,(2)開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它完全用 來(lái)做功，而____________________ (3)意義：揭示了有大量分子參與的宏觀過(guò)程的方向性，是 獨(dú)立于熱力學(xué)第一定律的一個(gè)重要自然規(guī)律,(4)熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)：,無(wú)序,微觀表述：一個(gè)孤立系統(tǒng)在不可逆絕熱過(guò)程中的熵增量 大于零，在可逆絕熱過(guò)程中的熵增量等于零 意義：熵值越大代表系統(tǒng)越無(wú)序，一切自發(fā)的宏觀過(guò)程 總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)________性增加的方向進(jìn)行,2能量守恒定律,保
3、持不變,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形 式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn) 化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量__________這就是能量守恒定律 3兩類永動(dòng)機(jī)的比較,【基礎(chǔ)檢測(cè)】,2(多選，2016 年云南玉溪期中)下列說(shuō)法中正確的是(,),A一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能一 定增大 B不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功，而 不引起其他變化 C不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 D當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增 大而增大 E分子間距離增大時(shí)，分子力一定減小,解析：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子平均 動(dòng)能一定增大，A
4、正確；熱力學(xué)第二定律可以表示為：由熱力 學(xué)第二定律知，不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛?用功而不引起其他變化，B 正確；通過(guò)做功的手段可以使熱量 從低溫物體傳向高溫物體，C 錯(cuò)誤；當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)， 增大分子間的距離，需要克服分子間的引力做功，所以分子勢(shì) 能增大，D 正確；分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小 再增大后減小，因此分子力可能增大，也可能減小，E 錯(cuò)誤,答案：ABD,考點(diǎn),熱力學(xué)定律的理解和應(yīng)用,重點(diǎn)歸納 1熱力學(xué)第一定律的理解 (1)由UQW 可知，改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功 和熱傳遞，只考慮其中之一無(wú)法確定內(nèi)能的變化 (2)在UQW 中，W 表示做功情況，說(shuō)明
5、內(nèi)能和其他形 式的能可以相互轉(zhuǎn)化；Q 表示吸熱或放熱的情況，說(shuō)明內(nèi)能可 以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而UQW 是能量守恒定 律的具體體現(xiàn),(3)熱力學(xué)第一定律的符號(hào)法則,功 W0，外界對(duì)系統(tǒng)做功；W<0，系統(tǒng)對(duì)外界做功 熱量 Q0，物體吸熱；Q0，物體放熱 內(nèi)能U0，內(nèi)能增加；U0，內(nèi)能減少 2熱力學(xué)第二定律的理解,(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他,影響”的含義,“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，,不需要借助外界提供能量的幫助,“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只 在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響,(2)熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)：揭
6、示了大量分子參與宏觀過(guò)程 的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏 觀過(guò)程都具有方向性,(3)熱力學(xué)第二定律的微觀意義：一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分,子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行,3熱力學(xué)過(guò)程方向性實(shí)例,典例剖析,例題：(2015 年北京卷)下列說(shuō)法正確的是(,),A物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小 B物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小 C物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加 D物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變,解析：由熱力學(xué)第一定律UWQ 可知，物體放出熱量， Q0，但是W 未知，則U 不一定小于零，即內(nèi)能不一定減少， 選項(xiàng)A 錯(cuò)誤對(duì)外做功W0，但Q 未知，所以U 依舊不能判
7、 定，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤吸收熱量 Q0，對(duì)外做功W0，WQ 可 為正或?yàn)榱慊驗(yàn)樨?fù)，即內(nèi)能可能增加或不變或減小，選項(xiàng) C 正 確放熱 Q0，且對(duì)外做功W0，則U0，即內(nèi)能一定減 少，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤故選 C.,答案：C,備考策略：（1）當(dāng)做功和熱傳遞兩種過(guò)程同時(shí)發(fā)生時(shí)，內(nèi) 能的變化要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析.（2）做功情況看 氣體的體積：體積增大，氣體對(duì)外做功，W 為負(fù)；體積縮小， 外界對(duì)氣體做功，W 為正.若與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此 時(shí) Q0.,【考點(diǎn)練透】 1(2014 年重慶卷)重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣 站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體,),體積及質(zhì)量均
8、不變，則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)( A壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小 B吸收熱量，內(nèi)能增大 C壓強(qiáng)減小，分子平均動(dòng)能增大 D對(duì)外做功，分子平均動(dòng)能減小,解析：對(duì)理想氣體由pVnRT 可知體積和質(zhì)量不變，溫度 升高時(shí)，壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤理想氣體的內(nèi)能只有分子動(dòng) 能，而溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，故溫度升高，分子平均動(dòng)能增 大，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A、D 錯(cuò)誤，體積不變，故W0，由熱力 學(xué)第一定律UQW 知，吸熱內(nèi)能增大，故選B.,答案：B,2(多選，2016 年湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)下列說(shuō)法正,確的是(,),A理想氣體等溫膨脹時(shí)，內(nèi)能不變 B擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng) C分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，則物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都變大 D在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加 E布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮顆粒內(nèi)部的分子在不停地做無(wú)規(guī)則 熱運(yùn)動(dòng),解析：理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，等溫膨脹時(shí)，溫度 不變，則內(nèi)能不變，選項(xiàng)A 正確；擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停 息地運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B 正確；分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，則物體內(nèi)分子的平 均動(dòng)能變大，但是每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都變大，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤； 根據(jù)熱力學(xué)第一定律：UWQ，在絕熱過(guò)程中Q0，外界 對(duì)物體做功則W0，物體的內(nèi)能一定增加，選項(xiàng)D 正確；布 朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)E 錯(cuò)誤； 故選ABD. 答案：ABD,
高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十一 第3講 熱力學(xué)定律 能量守恒課件 新人教版
