第十章热力学定律章末归纳提升教案（人教版选修3-3）

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1、热力学泄律«V.第十章热力学定律网络构寒'焦耳热功当量实验f系统状态的改变功和内能｛与做功方式无关，仅与做功的数量有关、做功与内能改变f能量的转化'热传导热传递｛热对流.热辐射I热传递与内能改变f能量的转移热力学泄律＜r〔能量守恒定律热力学第［克劳修斯表述］热机效率永远小于1二定律［开尔文表述j第二类永动机不能制成意义燔增加原理S=£lnQJ热力学第-定律：AAO+耳第一类永动机不能制成热力学第二定律的微观解释丿能源与可持续发展能源与环境开发新能源归纳提升■■■r'1.公去mil•••••••••••••••••••••••••••••••••

2、••••1热力学第一定律及其应用:和正负号⑴公式：U=Q+W.(2)正负号：符号WQu+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小2.注意问题⑴在绝热过程0=0,MJ=W,用做功情况可判断内能的变化.(2)在气体体积不变时，0=0,U=Q,用吸热、放热情况可判断内能的变化.(3)若物体内能不变，即则W=~Q,功和热塑符号相反、大小相等.因此，判断内能变化问题，一定要全面考虑.卜例如图10-1所示，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝.汽缸壁和隔

3、板均绝热.初始时隔板静止，左右两边气体温度相等•现给电热丝提供微弱电流，通电一段时间后切断电源.当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()左右｛图10—1A.右边气体温度升高，左边气体温度不变B.左右两边气体温度都升高C.左边气体压强增大D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量【解析】当电热丝通电后，右边的气体温度升高，气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，又汽缸壁和隔板均绝热，根据热力学第一定律知，左边的气体内能增加，所以温度升高，故a错误，b正确；根据p“r=c,可推出左边的气体压强增大，故c正确.右边气体内能的增加值等于电热丝发

4、出的热量减去对左边气体所做的功，故d错.【答案】BC•劝点训圾1.一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略)，从外界吸收了4.2X105J的热量,同时气体对外做了6X10’J的功，贝0：⑴气体的内能(填“增加”或“减少”)，其变化量的大小为J.(2)气体的分子势能(选填“增加”或“减少”).(3)分子平均动能如何变化？【解析】(1)因气体从外界吸收热量，所以0=4.2X10’J气体对外做功6X105J,则外界对气体做功^=-6X105J由热力学第一定律得U=-6X105J+4.2X105J=-1.8X105J所以物体内能减少了1.8X10

5、5J.(2)因为气体对外做功，体积膨胀，分子间距离增大了，分子力做负功，气体的分子势能增加了.(3)因为气体内能减少了，而分子势能增加了，所以分子平均动能必然减少了，且分子平均动能的减少量一定大于分子势能的增加量.【答案】⑴减少1.8X105(2)增加(3)见解析盂^

6、热力学第二定律及其应用1.热力学笫二定律的几种表现形式(1)热传递具有方向性两个温度不同的物体进行接触吋，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体.要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化.(1)气体

7、的扩散现象具有方向性两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体.(2)机械能和内能的转化过程具有方向性物体在水平而上运动，因摩擦而逐渐停下来，但绝不可能岀现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来.(3)气体向真空膨胀具有方向性气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地再从容器中流冋，使容器变为真空.2.深刻理解热力学第二定律的内涵常握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过稈进行方向的说明.凡是对这种宏观自然过程进行方向的说

8、明，都可以作为热力学第二定律的表述.本章对热力学第二定律的表述很多，这些不同形式的表述都是等价的.卜例哲根据热力学定律，下列判断正确的是()A.我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用B.利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C.制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他变化D.满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行【解析】根据热力学第二定律自然过程的方向性可知A、D错；从原理上只要有温度差就可以做到，B正确；电冰箱将热量传给外界较高温度环

9、境的过程中，消耗了电能，引起了其他的变化，C错.【答案】B»刈瘾训练1.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图1