《南方新高考高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十一 第3講 熱力學(xué)定律 能量守恒課件 新人教版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《南方新高考高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十一 第3講 熱力學(xué)定律 能量守恒課件 新人教版(20頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講熱力學(xué)定律能量守恒一、熱力學(xué)第一定律1內(nèi)容:物體內(nèi)能的增量U 等于外界對(duì)物體做的功W和物體吸收的熱量 Q 的總和UQW2表達(dá)式:_.方式做功熱傳遞內(nèi)能變化外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量,內(nèi)能增加物體放出熱量,內(nèi)能減少本質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體不同部分間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效果上是相同的3改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較溫度內(nèi)能熱量功物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,對(duì)個(gè)別分子來(lái)說(shuō),溫度沒(méi)有意義物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的改變量機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的量度4.溫度、
2、內(nèi)能、熱量、功的區(qū)別【基礎(chǔ)檢測(cè)】1(多選,2015 年甘肅一模)下列說(shuō)法正確的是()A液體溫度越高、懸浮顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈B不考慮分子勢(shì)能,則質(zhì)量、溫度均相同的氫氣和氧氣的內(nèi)能也相同C第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成,因?yàn)檫`背了能量守恒定律D物體吸收熱量,則其內(nèi)能一定增加E能量耗散從能量轉(zhuǎn)化角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性答案:ACE二、熱力學(xué)第二定律 能量守恒定律1熱力學(xué)第二定律(1)克勞修斯表述:熱量不能_地從低溫物體傳到高溫物體自動(dòng)不引起其他變化(2)開(kāi)爾文表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它完全用來(lái)做功,而_(3)意義:揭示了有大量分子參與的宏觀過(guò)程的方向性,是獨(dú)立于熱力學(xué)第一定律的
3、一個(gè)重要自然規(guī)律(4)熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì):無(wú)序微觀表述:一個(gè)孤立系統(tǒng)在不可逆絕熱過(guò)程中的熵增量大于零,在可逆絕熱過(guò)程中的熵增量等于零意義:熵值越大代表系統(tǒng)越無(wú)序,一切自發(fā)的宏觀過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_性增加的方向進(jìn)行第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不消耗能量卻可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器從單一熱源吸熱,全部用來(lái)對(duì)外做功而不引起其他變化的機(jī)器違背能量守恒定律,不能實(shí)現(xiàn)不違背能量守恒定律,但違背熱力學(xué)第二定律,不能實(shí)現(xiàn)2能量守恒定律保持不變能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量_這就是能量守恒定律3兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)的
4、比較【基礎(chǔ)檢測(cè)】2(多選,2016 年云南玉溪期中)下列說(shuō)法中正確的是()A一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能一定增大B不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他變化C不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體D當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大E分子間距離增大時(shí),分子力一定減小解析:溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高,分子平均動(dòng)能一定增大,A 正確;熱力學(xué)第二定律可以表示為:由熱力學(xué)第二定律知,不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?,B 正確;通過(guò)做功的手段可以使熱量從低溫物體傳向高溫物體,C 錯(cuò)誤;當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),增大分子間的
5、距離,需要克服分子間的引力做功,所以分子勢(shì)能增大,D 正確;分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小再增大后減小,因此分子力可能增大,也可能減小,E 錯(cuò)誤答案:ABD考點(diǎn)熱力學(xué)定律的理解和應(yīng)用重點(diǎn)歸納1熱力學(xué)第一定律的理解(1)由UQW 可知,改變物體的內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞,只考慮其中之一無(wú)法確定內(nèi)能的變化(2)在UQW 中,W 表示做功情況,說(shuō)明內(nèi)能和其他形式的能可以相互轉(zhuǎn)化;Q 表示吸熱或放熱的情況,說(shuō)明內(nèi)能可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而UQW 是能量守恒定律的具體體現(xiàn)(3)熱力學(xué)第一定律的符號(hào)法則功 W0,外界對(duì)系統(tǒng)做功;W0,系統(tǒng)對(duì)外界做功熱量 Q0,物體吸熱;Q0,物體放熱
6、內(nèi)能U0,內(nèi)能增加;U0,內(nèi)能減少2熱力學(xué)第二定律的理解(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中,“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的含義“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性,不需要借助外界提供能量的幫助“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成,對(duì)周?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響(2)熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì):揭示了大量分子參與宏觀過(guò)程的方向性,進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性(3)熱力學(xué)第二定律的微觀意義:一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行3熱力學(xué)過(guò)程方向性實(shí)例 典例剖析例題:(2015 年北京卷)下列說(shuō)法正確的是()A物體放出熱量,
7、其內(nèi)能一定減小B物體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減小C物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能增加D物體放出熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能不變解析:由熱力學(xué)第一定律UWQ 可知,物體放出熱量,Q0,但是W 未知,則U 不一定小于零,即內(nèi)能不一定減少,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤對(duì)外做功W0,但Q 未知,所以U 依舊不能判定,選項(xiàng) B 錯(cuò)誤吸收熱量 Q0,對(duì)外做功W0,WQ 可為正或?yàn)榱慊驗(yàn)樨?fù),即內(nèi)能可能增加或不變或減小,選項(xiàng) C 正確放熱 Q0,且對(duì)外做功W0,則U0,即內(nèi)能一定減少,選項(xiàng) D 錯(cuò)誤故選 C.答案:C備考策略:(1)當(dāng)做功和熱傳遞兩種過(guò)程同時(shí)發(fā)生時(shí),內(nèi)能的變化要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析.(2)做功情
8、況看氣體的體積:體積增大,氣體對(duì)外做功,W 為負(fù);體積縮小,外界對(duì)氣體做功,W 為正.若與外界絕熱,則不發(fā)生熱傳遞,此時(shí) Q0.【考點(diǎn)練透】1(2014 年重慶卷)重慶出租車(chē)常以天然氣作為燃料,加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體)體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)(A壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小B吸收熱量,內(nèi)能增大C壓強(qiáng)減小,分子平均動(dòng)能增大D對(duì)外做功,分子平均動(dòng)能減小解析:對(duì)理想氣體由pVnRT 可知體積和質(zhì)量不變,溫度升高時(shí),壓強(qiáng)增大,選項(xiàng)C 錯(cuò)誤理想氣體的內(nèi)能只有分子動(dòng)能,而溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志,故溫度升高,分子平均動(dòng)能增大,內(nèi)能增大,選項(xiàng)A、D 錯(cuò)誤,體積不變
9、,故W0,由熱力學(xué)第一定律UQW 知,吸熱內(nèi)能增大,故選B.答案:B2(多選,2016 年湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)下列說(shuō)法正確的是()A理想氣體等溫膨脹時(shí),內(nèi)能不變B擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)C分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,則物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都變大D在絕熱過(guò)程中,外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加E布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮顆粒內(nèi)部的分子在不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)解析:理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),等溫膨脹時(shí),溫度不變,則內(nèi)能不變,選項(xiàng)A 正確;擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B 正確;分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,則物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能變大,但是每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都變大,選項(xiàng)C 錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律:UWQ,在絕熱過(guò)程中Q0,外界對(duì)物體做功則W0,物體的內(nèi)能一定增加,選項(xiàng)D 正確;布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在不停地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)E 錯(cuò)誤;故選ABD.答案:ABD