高考物理试题：第3讲热力学定律能量守恒.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/18,*,第3讲,热力学定律,2020/12/18,1,一、热力学第一定律,1,内容：物体内能的增量,U,等于外界对物体做的功,W,和,物体吸收的热量,Q,的总和,U,Q,W,2,表达式：,_.,2020/12/18,2,方式,做功,热传递,内能,变化,外界对物体做功，物体的内能增加,物体对外做功，物体的内能减少,物体吸收热量，内能增加,物体放出热量，内能减少,本质,其他形式的能与内能之间的转化,不同物体间或同一物体不,同部分间内能的转移,联系,做一定量的功或传递一定量的热在改变内能的效果上是相同的,3,改变物体内能的两种方式的比较,2020/12/18,3,温度,内能,热量,功,物体分子平均动能大,小的标志，对个别分子,来说，温度没有意义,物体内所有分,子动能和分子,势能的总和,热传递过程中,内能的改变量,机械能或其他形,式的能和内能之,间转化的量度,4.,温度、内能、热量、功的区别,2020/12/18,4,【,基础检测,】,1,(,多选，,2015,年甘肃一模,),下列说法正确的是,(,),A,液体温度越高、悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈,B,不考虑分子势能，则质量、温度均相同的氢气和氧气,的内能也相同,C,第一类永动机不可能制成，因为违背了能量守恒定律,D,物体吸收热量，则其内能一定增加,E,能量耗散从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具,有方向性,答案：,ACE,2020/12/18,5,二、热力学第二定律 能量守恒定律,1,热力学第二定律,(1),克劳修斯表述：热量不能,_,地从低温物体传到,高温物体,自动,不引起其他变化,(2),开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量并把它完全用,来做功，而,_,(3),意义：揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，是,独立于热力学第一定律的一个重要自然规律,2020/12/18,6,(4),热力学第二定律的微观实质：,无序,微观表述：一个孤立系统在不可逆绝热过程中的熵增量,大于零，在可逆绝热过程中的熵增量等于零,意义：熵值越大代表系统越无序，一切自发的宏观过程,总是沿着分子热运动状态,_,性增加的方向进行,2020/12/18,7,第一类永动机,第二类永动机,不消耗能量却可以源源不断地,对外做功的机器,从单一热源吸热，全部用来对外做功,而不引起其他变化的机器,违背能量守恒定律，不能实现,不违背能量守恒定律，但违背热力学,第二定律，不能实现,2,能量守恒定律,保持不变,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别的物体，在转,化和转移过程中其总量,_,这就是能量守恒定律,3,两类永动机的比较,2020/12/18,8,【,基础检测,】,2,(,多选，,2016,年云南玉溪期中,),下列说法中正确的是,(,),A,一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能一,定增大,B,不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而,不引起其他变化,C,不可能使热量从低温物体传向高温物体,D,当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增,大而增大,E,分子间距离增大时，分子力一定减小,2020/12/18,9,解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均,动能一定增大，,A,正确；热力学第二定律可以表示为：由热力,学第二定律知，不可能,从单一热源吸收热量，使之完全变为有,用功而不引起其他变化，,B,正确；通过做功的手段可以使热量,从低温物体传向高温物体，,C,错误；当分子力表现为引力时，,增大分子间的距离，需要克服分子间的引力做功，所以分子势,能增大，,D,正确；分子间的作用力随分子间距离的增大先减小,再增大后减小，因此分子力可能增大，也可能减小，,E,错误,答案：,ABD,2020/12/18,10,考点,热力学定律的理解和应用,重点归纳,1,热力学第一定律的理解,(1),由,U,Q,W,可知，改变物体的内能有两种方式：做功,和热传递，只考虑其中之一无法确定内能的变化,(2),在,U,Q,W,中，,W,表示做功情况，说明内能和其他形,式的能可以相互转化；,Q,表示吸热或放热的情况，说明内能可,以从一个物体转移到另一,个物体，而,U,Q,W,是能量守恒定,律的具体体现,2020/12/18,11,(3),热力学第一定律的符号法则,功,W,0,，外界对系统做功；,W,0,，系统对外界做功,热量,Q,0,，物体吸热；,Q,0,，物体放热,内能,U,0,，内能增加；,U,0,，内能减少,2,热力学第二定律的理解,(1),在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他,影响”的含义,“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，,不需要借助外界提供能量的帮助,“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只,在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响,2020/12/18,12,(2),热力学第二定律的实质：揭示了大量分子参与宏观过程,的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏,观过程都具有方向性,(3),热力学第二定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分,子热运动的无序性增大的方向进行,2020/12/18,13,3,热力学过程方向性实例,2020/12/18,14,典例剖析,例题：,(2015,年北京卷,),下列说法正确的是,(,),A,物体放出热量，其内能一定减小,B,物体对外做功，其内能一定减小,C,物体吸收热量，同时对外做功，其内能,可能增加,D,物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变,2020/12/18,15,解析：,由热力,学第一定律,U,W,Q,可知，物体放出热量，,Q,0,，但是,W,未知，则,U,不一定小于零，即内能不一定减少，,选项,A,错误对外做功,W,0,，但,Q,未知，所以,U,依旧不能判,定，选项,B,错误吸收热量,Q,0,，对外做功,W,0,，,W,Q,可,为正或为零或为负，即内能可能增加或不变或减小，选项,C,正,确放热,Q,0,，且对外做功,W,0,，则,U,0,，即内能一定减,少，选项,D,错误故选,C.,答案：,C,备考策略,：（,1,）当做功和热传递两种过程同时发生时，内,能的变化要用热力学第一定律进行综合分析,.,（,2,）做功情况看,气体的体积：体积增大，气体对外做功，,W,为负；体积缩小，,外界对气体做功，,W,为正,.,若与外界绝热，则不发生热传递，此,时,Q,0.,2020/12/18,16,【,考点练透,】,1,(2014,年重庆卷,),重庆出租车常以天然气作为燃料，加气,站储,气罐中天然气的温度随气温升高的过程中若储气罐内气体,),体积及质量均不变，则罐内气体,(,可视为理想气体,)(,A,压强增大，内能减小,B,吸收热量，内能增大,C,压强减小，分子平均动能增大,D,对外做功，分子平均动能减小,2020/12/18,17,解析：,对理想气体由,pV,nRT,可知体积和质量不变，温度,升高时，压强增大，选项,C,错误理想气体的内能只有分子动,能，而温度是平均动能的标志，故温度升高，分子平均动能增,大，内能增大，选项,A,、,D,错误，体积不变，故,W,0,，由热力,学第一定律,U,Q,W,知，吸热内能增大，故选,B.,答案：,B,2020/12/18,18,2,(,多选，,2016,年湖南师范大学附属中学月考,),下列说法正,确的是,(,),A,理想气体等温膨胀时，内能不变,B,扩散现象表明分子在永不停息地运动,C,分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大,D,在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加,E,布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则,热运动,2020/12/18,19,解析：,理想气体的内能只与温度有关，等温膨胀时，温度,不变，则内能不变，选项,A,正确；扩散现象表明分子在永不停,息地运动，选项,B,正确；分子热运动加剧，则物体内分子的平,均动能变大，但是每个分子的动能不一定都变大，选项,C,错误；,根据热力学第一定律：,U,W,Q,，在绝热过程中,Q,0,，外界,对物体做功则,W,0,，物体的内能一定增加，选项,D,正确；布,朗运动反映了液体分子在不停地做无规则热运动，选项,E,错误；,故选,ABD.,答案：,ABD,2020/12/18,20,