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1、第3课时 热力学定律与能量守恒回扣教材考点扫描真题在线回扣教材·梳理知识夯基础知识整合一、热力学第一定律1.改变物体内能的两种方式(1):将其他形式的能转化为内能;(2):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与外界对它所做的功的和.(2)表达式:ΔU=.二、热力学第二定律及微观意义1.热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从传到.(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..或表述为“永动机不可能制成.”做功热传递热量Q+W低温
2、物体高温物体不产生其他影响第二类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.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增大的方向进行.三、能量守恒定律和两类永动机1.能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式为另一种形式,或者从一个物体到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的保持不变.2.两类永动机(1)第一类永动机:不消耗任何能量,却源源不断地对外做功的机器.违背,因此不可能实现.(2)第二类永动机:从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起
3、其他变化的机器.违背,不可能实现.减小无序性转化转移总量能量守恒定律热力学第二定律问题思考1.如图,在汽缸内活塞左边封闭一定量的空气,压强与大气压相同,活塞与汽缸无摩擦,不漏气.(教师备用)选修3-3P56图10.3-2(1)把汽缸和活塞固定,使汽缸内空气升高一定温度,空气吸收的热量为Q1,则空气的内能变化多少?(2)若汽缸和活塞是绝热的,也使汽缸内空气升高相同温度,外界对空气做功为W,则空气的内能变化多少?W与Q1大小有什么关系?(3)如果让活塞可以自由滑动,也使汽缸内空气升高相同温度,其吸收的热量为Q2,则Q1和Q2
4、哪个大些?解析:(1)因为没有做功的过程,空气吸收的热量为Q1,由热力学第一定律可知,空气内能增加Q1.(2)因为没有热交换的过程,外界对空气做功为W,由热力学第一定律可知,空气内能增加W.由于升高相同温度,空气内能增加相等,则Q1=W.(3)汽缸内空气升高相同温度,空气内能增加量为Q1.空气吸收热量Q2的同时会对外界做功,由热力学第一定律可知Q2>Q1.答案:(1)增加Q1(2)增加W Q1=W(3)Q2大些2.如图所示是一辆小汽车行驶时的功率分配比例图.选修3-3P69图10.6-3(1)从图中看出,散热器损失掉的热
5、量占总能量的很大比例,这些热量损失是从低温物体传给了高温物体吗?(2)汽车行驶中,绝大多数能量最终转化为内能,流散到周围的环境中,这些能量会不会驱动机器做功呢?(3)机械能可以全部转化为内能,内能是否可以全部用来做功转化成机械能呢?解析:(1)热量的传递具有方向性,只能自发地从高温物体传向低温物体.(2)流散到周围环境中的能量不能驱动机器做功.(3)内能不能全部用来做功转化成机械能.答案:(1)不是 (2)不会 (3)不能考点扫描·重点透析通热点考点一 热力学第一定律的理解与应用要点透析1.对公式ΔU=Q+W符号的意义符
6、号WQΔU+外界对物体做功物体吸收热量内能增加-物体对外界做功物体放出热量内能减少2.改变内能的两种方式的比较做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少从运动形式上看做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递则是通过分子之间的相互作用,使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化,是内能的转移从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发
7、生了变化能的性质不变相互联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的3.温度、内能、热量、功的比较含义特点温度是物体分子平均动能大小的标志,它是大量分子热运动的集体表现,对个别分子来说,温度没有意义状态量内能(热能)物体内所有分子动能和势能的总和,它是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能热量是热传递过程中内能的改变量,热量用来量度热传递过程中内能转移的多少过程量功做功过程是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程多维突破高考题型1对热力学第一定律的理解高考真题链接(教师备用)2012全国新课标卷,
8、33(1)2013全国Ⅱ卷,33(1)2016全国Ⅰ卷,33(1)判断对热力学定律的理解正误:A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量;B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加判断对热力学定律的理解正误:D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加判断对热力学定律的理解正误:A.气体吸热后温度一定升高;B.对
