高考总复习物理ppt课件选修3-3第三节

栏目导引,基础梳理,自学导引,要点透析,直击高考,知能演练,强化闯关,题型探究,讲练互动,热,学,第三节热力学定律与能量守恒,第三节热力学定律与能量守恒,基础梳理自学导引,一、改变内能的两种方式,1,功和内能的关系,(1),关系：在绝热过程中，外界对物体做了多少功，物体的内能就,_,多少；物体对外界做了多少功，物体的内能就,_,多少，即,U,W,.,增加,减少,基础梳理自学导引一、改变内能的两种方式增加减少,(2),本质：做功的过程是物体的内能与外界其他形式能量间的转化,2,热传递和内能的关系,(1),关系：在单纯的热传递过程中，物体从外界吸收多少热量，物体的内能就,_,多少；物体向外界放出多少热量，物体的内能就,_,多少,增加,减少,(2)本质：做功的过程是物体的内能与外界其他形式能量间的转化,(2),本质：热传递过程是物体间内能转移的过程,(3),热传递的三种方式：,_,、,_,和,_,(4),热传递发生的条件：存在,_,(5),规律：热量从高温物体传到低温物体,.,传导,对流,辐射,温度差,(2)本质：热传递过程是物体间内能转移的过程传导对流辐射温,二、热力学定律与能量守恒定律,1,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对它传递的热,量和外界对它做功的和，这个关系称为热力学第一定律,(2),表达式：,W,Q,U,二、热力学定律与能量守恒定律,2,能的转化和守恒定律,(1),内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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别的物体，但在转化或转移的过程中其总量不变,2能的转化和守恒定律,(2),第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机它是不可能制成的,3,热力学第二定律,(1),常见的两种表述,克劳修斯表述,(,按热传递的方向性来表述,),：热量不能自发地从,_,物体传到,_,物体,低温,高温,(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机,开尔文表述,(,按机械能与内能转化过程的方向性来表述,),：不可能从,_,吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响,(2),第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机这类永动机不违背,_,但它违背了,_,也是不可能制成的,.,单一热源,能量守恒定律,热力学第二定律,开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述)：不可能,要点透析直击高考,一、对热力学第一定律的理解,1,热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系此定律是标量式，应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳,要点透析直击高考一、对热力学第一定律的理解,2,对公式,U,Q,W,符号的规定,符号,W,Q,U,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对公式UQW符号的规定符号WQU外界对物体吸内,3.,几种特殊情况,(1),若过程是绝热的,则,Q,0,，,W,U,外界对物体做的功等于物体内能的增加,.,(2),若过程中不做功，即,W,0,，则,Q,U,，物体吸收的热量等于物体内能的增加,3.几种特殊情况,(3),若过程的始末状态物体的内能不变,即,U,0,，则,W,Q,0,或,W,Q,，外界对物体做的功等于物体放出的热量,(3)若过程的始末状态物体的内能不变,即U0，则WQ,特别提醒：,(1),应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统,.,(2),应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据,.,对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义,.,特别提醒：(1)应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物,即时应用,1,(2011,高考福建卷,),一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量,2.510,4,J,，气体对外界做功,1.010,4,J,，则该理想气体的,(,),A,温度降低，密度增大,B,温度降低，密度减小,即时应用,C,温度升高，密度增大,D,温度升高，密度减小,解析：选,D.,理想气体从外界吸热大于对外做功,所以内能增大,温度一定升高；对外做功则说明体积增大，质量不变，所以密度要减小，,D,正确,C温度升高，密度增大,二、对热力学第二定律的理解,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,二、对热力学第二定律的理解,(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,对周围环境不产生热力学方面的影响如吸热、放热、做功等,(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,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,2热力学第二定律的实质,高考总复习物理ppt课件选修3-3第三节,特别提醒：,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程,.,特别提醒：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界,即时应用,2,根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是,(,),A,热量不能从低温物体传递到高温物体,B,机械能可以全部转化为内能，内能不能全部转化为机械能,即时应用,C,气体向真空中自发膨胀是不可逆的,D,借助外界的影响，可以使从单一热源吸收的热量全部用来做功,答案：,CD,C气体向真空中自发膨胀是不可逆的,题型探究讲练互动,(2011,高考江苏卷,),如图,3,1,所示，内壁光滑,的汽缸水平放置，一定质,量的理想气体被活塞密封在汽缸内，,题型,1,热力学第一定律的应用,例,1,图,3,1,题型探究讲练互动 (2011高考江苏,外界大气压强为,p,0,.,现对汽缸缓慢加热,气体吸收热量,Q,后，体积由,V,1,增大为,V,2,.,则在此过程中，气体分子平均动能,_(,选填,“,增大,”,、,“,不变,”,或,“,减小,”,),，气体内能变化了,_,.,外界大气压强为p0.现对汽缸缓慢加热,气体吸收热量Q后，体积,【,解析,】,温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，气体分子平均动能增大根据热力学第一定律得：,U,Q,W,，而,W,p,0,S,L,p,0,V,p,0,(,V,2,V,1,),，所以气体内能变化了,U,Q,p,0,(,V,2,V,1,),【,答案,】,增大,Q,p,0,(,V,2,V,1,),【解析】温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，气体分子,【,规律总结,】,(1),气体体积与做功相关，体积增大，对外做功，体积减小,对气体做功,(,气体向真空中膨胀，不做功,),(2),气体温度与内能相关，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小,【规律总结】(1)气体体积与做功相关，体积增大，对外做功，,图,3,2,为电冰箱,的工作原理示意图,压缩机工作时，强迫,制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,.,在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外,题型,2,热力学第二定律的应用,例,2,图,3,2,图32为电冰箱题型2热力学第二定律的应用例2图32,(1),下列说法正确的是,_,A,热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外,B,电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能,(1)下列说法正确的是_,C,电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律,D,电冰箱的工作原理违反热力学第一定律,(2),电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相比，有怎样的关系？,C电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律,【,解析,】,(1),热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故,C,正确，,D,错误；,【解析】(1)热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转,由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，除非有外界的影响或帮助电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能，故应选,B,、,C.,由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，,(2),由热力学第一定律可知，电冰箱从冰箱内吸收热量，同时消耗了电能，释放到外界的热量比从冰箱内吸收的热量多,【,答案,】,(1)BC,(2),见解析,(2)由热力学第一定律可知，电冰箱从冰箱内吸收热量，同时消耗,一定质量的理想气体从状态,A,变化到状态,B,，再变化到状态,C,，其状态变化过程的,p,V,图象如图,3,3,所示已知该气体在状态,A,时的温度为,27,.,则：,题型,3,热力学定律与气体性质的综合应用,例,3,一定质量的理想气体从状态A变化到状态,图,3,3,图33,(1),该气体在状态,B,、,C,时的温度分别为多少,？,(2),该气体从状态,A,到状态,C,的过程中内能的变化量是多大？,(3),该气体从状态,A,到状态,C,的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？,(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少？,高考总复习物理ppt课件选修3-3第三节,(2),A,C,由温度相等得：,U,0,(3),A,C,的过程中是吸热,吸收的热量,Q,W,p,V,110,5,(310,3,110,3,)J,200 J.,【,答案,】,(1),173,27,(2)0,(3),吸热,200 J,(2)AC由温度相等得：U0,知能演练强化闯关,知能演练强化闯关,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放,