2019版高考物理总复习 选考部分 热学 基础课3 热力学定律与能量守恒定律学案

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1、基础课3　热力学定律与能量守恒定律知识排查热力学第一定律1.改变物体内能的两种方式(1)做功；(2)热传递。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)表达式：ΔU＝Q＋W。(3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则：能量守恒定律1.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，或者是从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2.条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。3.第一类永动机是不可能制成的，它违

2、背了能量守恒定律。热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。2.用熵的概念表示热力学第二定律在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。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。4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。小题速练1.思考判断(1)外界压缩气体做功20J，气体的内能可能不变。(　　)(2)电冰箱的工作

3、过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递。(　　)(3)科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机。(　　)(4)对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机。(　　)(5)一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加。(　　)答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×(5)√2.(多选)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是(　　)A.一定质量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20JB.物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少C.

4、凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体D.第二类永动机违反了热力学第二定律，没有违反热力学第一定律E.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律解析　根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，故选项A正确；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，选项B错误；通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，选项C错误；第二类永动机没有违反能量守恒

5、定律，热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映，因此第二类永动机没有违反热力学第一定律，不能制成是因为它违反了热力学第二定律，故选项D正确；能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，选项E正确。答案　ADE　热力学第一定律与能量守恒定律1.做功和热传递的区别做功与热传递在改变内能的效果上是相同的，但是从运动形式、能量转化的角度上看是不同的。做功是其他形式的运动和热运动的转化，是其他形式的能与内能之间的转化；而热传递则是热运动的转移，是内能的转移。2.三种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的

6、功等于物体内能的增加量。(2)若过程中不做功，则W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量。(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q。外界对物体做的功等于物体放出的热量。1.(2018·襄阳模拟)(多选)下列对热力学定律的理解正确的是(　　)A.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功B.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能C.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D.热量不可能由低温物体传给高温物体E.如果物体从外界吸收了热

7、量，物体的内能也可能减少解析　在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，选项A正确；由热力学第一定律可知，当W≠0，Q≠0时，ΔU＝W＋Q可以等于0，选项B错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上是放出热量，选项C正确；热量可以由低温物体传给高温物体，选项D错误；物体从外界吸收热量，可能同时对外做功，如果对外做的功大于从外界吸收的热量，则物体的内能减少，选项E正确。答案　ACE2.(2018·吉林长春质检)(多选)下列各说法正确的是(　　)A.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B.对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能

8、越大C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体D.用活塞压缩汽缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×10