【绿色通道】2012高考物理 热力学定律能量守恒定律课件 新人教版选修3-3.ppt

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1、一、热力学定律1．热力学第一定律(1)内容：外界对物体做的功W与外界对物体传递的热量Q之和等于物体内能的增量ΔU.(2)表达式：________.(3)符号规定做功W________对________做功W>0________对________做功W<0吸/放热Q________从________吸收热量Q>0________向________放出热量Q<0内能变化ΔU物体内能增加ΔU>0物体内能减少ΔU<02.热力学第二定律(1)表述一：热量不能自发地从________物体传到________物体．(2)表述二：不可能

2、从单一热源吸收热量，使之完全________，而不产生其他影响．二、能量守恒定律1．能量守恒定律的内容：能量既不会消失，也不会创生，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另一个物体，而能量的总值保持不变．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．例如，机械能守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律．3．两类永动机(1)第一类永动机①定义：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器．②不能实现的原因：违背________定律．(2)第

3、二类永动机①定义：从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器．②不能实现的原因：违背了________．答案：一、1.ΔU＝W＋Q外界　物体　物体　外界　物体　外界　物体　外界2.低温　高温　做功二、3.能量守恒　热力学第二定律1．应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定，并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递，不能认为物体吸热(或对物体做功)物体的内能一定增加．2．对实际气体，由于分子间距较大，分子力表现为引力，所以体积增大时，分子力做负功，分子势能增加，反之，分子势能减少．3．应用热力

4、学第一定律的几种特殊情况：(1)若是绝热过程，则Q＝0，W＝ΔU，即外界对物体做的功等于物体内能的增加；(2)等容过程中气体不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加；(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，即W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量．1．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义．(1)“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．(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围

5、环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．2．热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都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．热力学过程方向性实例1．自然界中能量的存在形式：物体运动具有动能、分子运动具有分子动能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应．2．不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的．3．某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量

6、一定相等．4．某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．(2010·全国Ⅱ)如图，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中()A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换，Q＝0.稀薄气体向真空中扩散没有做功，W＝0.根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体扩散体积增大，压强必减

7、小．选项B、D正确．答案：BD点评：应用热力学第一定律分析气体状态变化的过程，应注意以下特点：(1)绝热过程：气体与外界没有热传递．(2)导热良好，气体与外界有热交换，且保持与外界温度相同．(3)做功情况与体积变化有关：体积减小，则外界对气体做功；体积增大(不是对真空膨胀)，则气体对外界做功．(4)理想气体(不计分子势能的变化)，一定质量的理想气体的内能只与温度有关．跟踪训练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4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，则：(1)气体的内能是增加还

8、是减少？其变化量的大小为多少焦耳？(2)气体的分子势能是增加还是减少？(3)分子平均动能如何变化？答案：(1)减少1.8×105J(2)增加(3)减少解析：(1)因气体从外界吸收热量，所以Q＝4.2×105J，气体对外做功6×105J，则外界对气体做功W＝－6×105J，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得ΔU＝－6×1