南方新高考高考物理大一轮复习 专题十二 热学 第3讲 热力学定律 能量守恒课件

第3讲热力学定律能量守恒一、热力学第一定律1.内容：物体内能的增量U 等于外界对物体做的功 W 和物UQW体吸收的热量 Q 的总和.2.表达式：_.方式做功热传递内能变化外界对物体做功，物体的内能增加物体对外做功，物体的内能减少物体吸收热量，内能增加物体放出热量，内能减少本质其他形式的能与内能之间的转化不同物体间或同一物体不同部分间内能的转移联系做一定量的功或传递一定量的热在改变内能的效果上是相同的3.改变物体内能的两种方式的比较温度内能热量功物体分子平均动能大小的标志，对个别分子来说，温度没有意义物体内所有分子动能和分子势能的总和热传递过程中内能的改变量机械能或其他形式的能和内能之间转化的量度4.温度、内能、热量、功的区别【基础检测】A.物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C.物体吸收热量，其内能可能减小D.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加E.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变答案：ABE二、热力学第二定律能量守恒定律1.热力学第二定律(1)克劳修斯表述：热量不能_地从低温物体传到高温物体.自动不引起其他变化(2)开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量并把它完全用来做功，而_.(3)意义：揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，是独立于热力学第一定律的一个重要自然规律.(4)热力学第二定律的微观实质：微观表述：一个孤立系统在不可逆绝热过程中的熵增量大于零，在可逆绝热过程中的熵增量等于零.意义：熵值越大代表系统越无序，一切自发的宏观过程总是沿着分子热运动状态_性增加的方向进行.2.能量守恒定律无序保持不变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，在转化和转移过程中其总量_.这就是能量守恒定律.第一类永动机第二类永动机不消耗能量却可以源源不断地对外做功的机器从单一热源吸热，全部用来对外做功而不引起其他变化的机器违背能量守恒定律，不能实现不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不能实现3.两类永动机的比较【基础检测】2.(多选)根据热力学定律，下列说法中正确的是()A.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.压缩气体总能使气体的温度升高E.第二类永动机没有违背能量守恒定律答案：ABE考点热力学定律的理解和应用 重点归纳1.热力学第一定律的理解(1)由UQW 可知，改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，只考虑其中之一无法确定内能的变化.(2)在UQW 中，W 表示做功情况，说明内能和其他形式的能可以相互转化；Q 表示吸热或放热的情况，说明内能可以从一个物体转移到另一个物体，而UQW 是能量守恒定律的具体体现.(3)热力学第一定律的符号法则功 W0，外界对系统做功；W0，系统对外界做功.热量 Q0，物体吸热；Q0，物体放热.内能U0，内能增加；U0，内能减少.2.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”的含义.“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.“不产生其他影响”的含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.(2)热力学第二定律的实质：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)热力学第二定律的微观意义：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.3.热力学过程方向性实例 典例剖析例题：(多选，2016 年新课标全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是()A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析：气体吸热，若同时对外做功，则温度有可能降低，故 A 错误；改变气体的内能的方式有两种：做功和热传递，故B 正确；理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故 C 错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故 D 正确；如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也一定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故 E 正确.答案：BDE【考点练透】(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是()A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程解析：内能的改变可以通过做功或热传递进行，故A 正确；对某物体做功，若物体向外放热，则物体的内能不一定增加，B 错误；在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，C 正确；在引起其他变化的情况下，可以将热量从低温物体传向高温物体，D 错误；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故 E 正确.答案：ACE