2017人教版高中物理选修（3-3）10.7《热力学定律》学案

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1、网络•构建热力学第一定律2专题•整合B

2、；77(xKFK)o3.04.0王老师工咋鑿核心备裸纽制咋学案7章末总结梳理知识体系构建内容纲要功和内能；在绝热情况下•功是内能变化的故度内能热量和内能：只发生热传递时•热晁是蚯变化的量度做功和热传递在改变内能上是等价的内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热融与外界对它所做的功的和表达式：^TF=W+Q能駐守恒定律一第-类水动机不能制成的原因：违背能扯守恒定律热力学定律/克劳修斯表述；热量不能自发地从低温物体传到高温物体开尔文表述:不町能从单一热库吸收热量•使之完全变成功•而不产生其他

3、够响热力学第二定律｛微观解释:一爛增加原理；在任何自然过程中•一个孤立系统的总埼不会减4、第二类永动机不能制成的原因：违背了热力学第二定律能量耗散能源与可持续发展环境污染I开发新能源归纳同类专題熟练解题技巧彳合*王老师工作鑿核心备裸纽制矗解析等压变化过程有¥一幣,对外做的功W-p^-Va)根据热力学第一定律有△U=Q-W,代入数据解得△U=5.0X102J.答案5.0X102J针对训练1如图2所示，p~V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B吋，从外界吸收热量420J,同时膨胀对外做功300J.当气体从状态B经过程II回到状

4、态A时，外界压缩气体做功200J,判断此过程屮气体是吸热还是放热，并求出热暈变化的多少.图2答案放热320J解析一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时，从外界吸收的热量0大于气体膨胀对外做的功Wi,气体内能增加，由热力学第一定律可知，气体内能的增加量为△U=Qi—W]=420J-300J=120J气体由状态B经过程II回到状态A时，气体内能将减少120J,而此过程中外界又压缩气体做了％=200J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为Q2=MJ'-w2=(-120J)-200J=-320J即此过程中气体放出的热量是320J.二、

5、热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述(1)按照热传递的方向性表述为：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，这是热力学第二定律的克劳修斯表述.(2)按照机械能与内能转化的方向性表述为：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.这是热力学第二定律的开尔文表述.2.热力学第二定律的微观意义(1)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.(2)用爛来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总嫡不会减小.3.分析此类问题的方法掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学笫二定律是对宏观自然过程进

6、行方向性的说明.凡是对这种宏观自然过程进行方向性的说明，都可以作为热力学第二定律的表彳合*王老师工作鑿核心备裸纽制矗解析等压变化过程有¥一幣,对外做的功W-p^-Va)根据热力学第一定律有△U=Q-W,代入数据解得△U=5.0X102J.答案5.0X102J针对训练1如图2所示，p~V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B吋，从外界吸收热量420J,同时膨胀对外做功300J.当气体从状态B经过程II回到状态A时，外界压缩气体做功200J,判断此过程屮气体是吸热还是放热，并求出热暈变化的多少.图2答案放热320J解析一定质量的

7、理想气体由状态A经过程I变至状态B时，从外界吸收的热量0大于气体膨胀对外做的功Wi,气体内能增加，由热力学第一定律可知，气体内能的增加量为△U=Qi—W]=420J-300J=120J气体由状态B经过程II回到状态A时，气体内能将减少120J,而此过程中外界又压缩气体做了％=200J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为Q2=MJ'-w2=(-120J)-200J=-320J即此过程中气体放出的热量是320J.二、热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述(1)按照热传递的方向性表述为：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，这是热力学

8、第二定律的克劳修斯表述.(2)按照机械能与内能转化的方向性表述为：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.这是热力学第二定律的开尔文表述.2.热力学第二定律的微观意义(1)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.(2)用爛来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总嫡不会减小.3.分析此类问题的方法掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学笫二定律是对宏观自然过程进行方向性的说明.凡是对这种宏观自然过程进行方向性的说明，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

9、些不同形式的表述都是等价的.彳口｝王老师工作鑿核心备裸鼻制咋【例2】下列有关热力学第二定律的说法正确的是（）A.气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律