《高考風(fēng)向標(biāo)》高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題十三 第3講 熱力學(xué)定律 能量守恒課件

第3講熱力學(xué)定律能量守恒方式做功熱傳遞內(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)能減小物體吸收熱量，內(nèi)能增加物體放出熱量，內(nèi)能減小本質(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)移相互聯(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考點(diǎn)1熱力學(xué)第一定律1．改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較概念溫度內(nèi)能(熱能)熱量功涵義物體分子平均動(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)能之間的轉(zhuǎn)化 過(guò)程2.溫度、內(nèi)能、熱量、功的區(qū)別3.熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：物體內(nèi)能的增量ΔU等于外界對(duì)物體做的功W和物體吸收的熱量Q的總和．(2)表達(dá)式：.W＋Q＝ΔU(3)符號(hào)法則：＞＜吸放①功W0，外界對(duì)系統(tǒng)做功；W0，系統(tǒng)對(duì)外界做功；②熱量Q＞0，物體熱；Q＜0，物體熱；

③內(nèi)能ΔU＞0，內(nèi)能增加；ΔU＜0，內(nèi)能減少． 在應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)，應(yīng)特別分清W、Q的正負(fù)號(hào)，以便準(zhǔn)確地判斷ΔU的正、負(fù)． (4)容易出錯(cuò)的幾種特殊情況 ①若是絕熱過(guò)程，則Q＝0、W＝ΔU，即外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加；②若過(guò)程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加；

③若過(guò)程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量．D1．(單選)關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)法中正確的是()A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度C

2．(單選)關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說(shuō)法中正確的是()A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B．物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減小C．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變

D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變

3．(雙選)某體育館內(nèi)有一恒溫游泳池，水溫等于室溫，現(xiàn)有一個(gè)氣泡從水池底部緩緩上升，那么在上升過(guò)程中，泡內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A．分子間的平均距離減小B．分子平均動(dòng)能減小C．不斷吸熱D．壓強(qiáng)不斷減小CD

解析：氣泡處在恒溫的水池中，可認(rèn)為溫度不變，故平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)B錯(cuò)；氣泡從水池底部緩緩上升過(guò)程中，其壓強(qiáng)在不斷減小，由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，體積必在增大，對(duì)外做功，而溫度不變，對(duì)理想氣體而言，其內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知，氣體必不斷從外部環(huán)境中吸熱，故選項(xiàng)A錯(cuò)，C、D正確．圖13－3－1A．氣體壓強(qiáng)減小，氣體對(duì)外界做功B．氣體壓強(qiáng)增大，外界對(duì)氣體做功C．氣體體積減小，氣體內(nèi)能減小D．氣體體積增大，氣體內(nèi)能減小4．(單選)如圖13－3－1所示，用一根與絕熱活塞相連的細(xì)線將絕熱汽缸懸掛在某一高度靜止不動(dòng)，汽缸開(kāi)口向上，缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可以無(wú)摩擦移動(dòng)且不漏氣，現(xiàn)將細(xì)線剪斷，讓汽缸自由下落，則下列說(shuō)法正確的是(

)

B考點(diǎn)2熱力學(xué)第二定律、能量守恒定律1．熱力學(xué)第二定律(1)兩種表述：解析：在沒(méi)有剪斷線前，汽缸內(nèi)密封氣體的壓強(qiáng)p＝p0－GS；剪斷線后，汽缸及活塞都做自由落體運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)完全失重，p′＝p0，即壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)．剪斷線后，由于氣體壓強(qiáng)增大到等于大氣壓，活塞相對(duì)汽缸向下運(yùn)動(dòng)動(dòng)，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，故B對(duì)．由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，故C、D錯(cuò)．

①按熱傳遞的方向性來(lái)表述：熱量不能地從低溫物體傳到高溫物體．自發(fā)不產(chǎn)生其他影響②按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而．

(2)熱力學(xué)第二定律的意義：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)第一定律的一個(gè)重要自然規(guī)律． (3)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋

①一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行．這是熱力學(xué)第二定律的微觀意義．

性增大的方向②從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一無(wú)序個(gè)孤立系統(tǒng)統(tǒng)總是從熵熵小的狀態(tài)態(tài)向熵大的的狀態(tài)發(fā)展展，而熵值值較大代表著較為為無(wú)序，所所以自發(fā)的的宏觀過(guò)程程總是向無(wú)無(wú)序度更大大的方向發(fā)展．2．能量守守恒定律(1)內(nèi)容容：能量既既不能憑空空產(chǎn)生，也也不能憑空空消失，它它只能從一種形式式轉(zhuǎn)化為別別的形式，，或者從一一個(gè)物體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到別的的物體．．這就是能能的轉(zhuǎn)化和和在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的過(guò)程程中其總量量守恒定律．．保持不變(2)對(duì)能能量守恒定定律的理解解：①某種形式式的能減少少，一定有有其他形式式的能增加加，且減少少第一類(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，不可能實(shí)現(xiàn)不違背能量守恒，違背熱力學(xué)第二定律，不可能實(shí)現(xiàn)量與增加量量相等．②某個(gè)物體體能量的減減少，一定定存在其他他物體能量量的增加，，且減少量和和增加量一一定相等．．③在利用能能量轉(zhuǎn)化與與守恒定律律解題時(shí)，，要注意先先搞清過(guò)程程中有幾種形形式的能在在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移，分析析初、末狀狀態(tài)確定ΔΔE增、ΔE減各為多少少，再由由ΔE增＝ΔE減列式計(jì)算算．3．兩類(lèi)類(lèi)永動(dòng)機(jī)機(jī)的比較較5．(雙選)下列說(shuō)法法中正確)ACA．一切涉涉及熱現(xiàn)現(xiàn)象的宏宏觀過(guò)程程都具

B．一切不違背能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過(guò)程都是可以實(shí)現(xiàn)的

C．由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過(guò)程能否自發(fā)進(jìn)行

D.一切物理過(guò)程都不可能自發(fā)地進(jìn)行

解析：由熱力學(xué)第二定律和能量守恒定律易判斷A、C是正確的．

6．(單選)關(guān)于對(duì)永永動(dòng)機(jī)的的認(rèn)識(shí)，，下列說(shuō)說(shuō)法正確確的是()A．第一類(lèi)類(lèi)永動(dòng)機(jī)機(jī)和第二二類(lèi)永動(dòng)動(dòng)機(jī)都違違背了能能量守恒恒定律，，所以都不不可能制制成CB．第一類(lèi)類(lèi)永動(dòng)機(jī)機(jī)違背了了能量守守恒定律律，第二二類(lèi)永動(dòng)動(dòng)機(jī)沒(méi)有有違背能量量守恒定定律，因因此，隨隨著科學(xué)學(xué)技術(shù)的的迅猛發(fā)發(fā)展，第第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是

C．第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第一定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，這兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)都不可能制成

D．兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)和工作原理是相同的，都是人們的美好設(shè)想，是永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)的解析：第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，不可能制成；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，也不能制成．

7．(單選)如圖13－3－2所示，直直立容器器內(nèi)部有有被隔板板隔開(kāi)的A、B兩部分氣氣體，A的密度小小，B的密度較較大，抽抽去隔板板，加熱氣體體，使兩兩部分氣氣體均勻勻混合，，設(shè)在此此過(guò)程氣氣體吸熱熱Q，氣體內(nèi)能能增量為為ΔU，則()圖13－3－2A．ΔU＝QB．ΔU<QC．D．無(wú)法比較解析：A、B氣體開(kāi)始的合重心在中線線下，混合均勻后后在中線，所以系統(tǒng)統(tǒng)重力勢(shì)能增增大．由能量量守恒知：吸吸收熱量一部分增加氣體內(nèi)能能，一部分增加加重力B熱點(diǎn)熱熱力學(xué)定律綜綜合問(wèn)題【例1】(雙選)(2009年全國(guó)Ⅱ)如圖13－3－3，水平放置的的密封汽缸內(nèi)的的氣體被一豎豎直隔板分隔隔為左右兩部部分，隔板可可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，，右側(cè)氣體內(nèi)內(nèi)有一電熱絲絲．汽缸壁和和隔板均絕熱．初始時(shí)時(shí)隔板靜止，，左右兩邊氣氣體溫度相等等．現(xiàn)給電熱熱絲提供一微弱電電流，通電一一段時(shí)間后切切斷電源．當(dāng)當(dāng)缸內(nèi)氣體再再次達(dá)到平衡時(shí)，，與初始狀態(tài)態(tài)相比()圖13－3－3A．右邊氣體體溫度升高高，左邊氣氣體溫度不不變B．左右兩邊邊氣體溫度度都升高C．左邊氣體體壓強(qiáng)增大大D．右邊氣答案：BC解析：當(dāng)電熱絲通通電后，右右邊的氣體體溫度升高高，氣體膨膨脹，將隔板向左左推，對(duì)左左邊的氣體體做功，根根據(jù)熱力學(xué)學(xué)第一定律律，內(nèi)能增加，氣氣體的溫度度升高，再再根據(jù)氣體體實(shí)驗(yàn)定律律，左邊的的氣體壓強(qiáng)增大．．A錯(cuò)，B、C正確．右邊邊氣體內(nèi)能能的增加值值為電熱絲絲發(fā)出的熱量量減去對(duì)左左邊的氣體體所做的功功，D錯(cuò)．故選BC.B．布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)就是液體體分子的運(yùn)運(yùn)動(dòng)CC．一定質(zhì)量量的理想氣氣體從外界界吸收熱量量，其內(nèi)能能可能不變變D．熱量不可可能從低溫溫物體傳遞遞給高溫物物體1．(單選)(2011年深圳一模模)下列敘述中中，正確的的是()A．物體體溫溫度度越越高高解析析：：溫度度是是大大量量分分子子平平均均動(dòng)動(dòng)能能的的標(biāo)標(biāo)志志，，對(duì)對(duì)一一個(gè)個(gè)分分子子沒(méi)沒(méi)有有意義義；；布布朗朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)是是液液體體分分子子無(wú)無(wú)規(guī)規(guī)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的間間接接反反映映；；熱熱量量低溫物體傳遞給高溫物體，而不引發(fā)其他變化．

說(shuō)法法中中正正確確的的是是()CDA．只只要要知知道道氣氣體體出氣體分子的質(zhì)量

B．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律

C．一定質(zhì)量的理想氣體，保持氣體的壓強(qiáng)不變，溫度越高，體積越大

D．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的2．(雙選)(2011年湛江調(diào)調(diào)研)關(guān)于熱現(xiàn)現(xiàn)象和熱熱學(xué)規(guī)易錯(cuò)點(diǎn)：：熱力學(xué)學(xué)定律【例1】(單選)將一裝有有壓縮空空氣的金金屬瓶的的瓶塞突突然打開(kāi)開(kāi)，使壓縮空空氣迅速速跑出，立即蓋緊瓶塞，過(guò)一段時(shí)間后，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)將(設(shè)瓶外環(huán)境溫度不變)()BA．仍為p0B．大于p0C．小于p0D．無(wú)法確確定錯(cuò)解分析析：由于是是在內(nèi)內(nèi)外氣氣壓相相等的的情況況下塞塞上瓶瓶塞的的，所以過(guò)過(guò)一段段時(shí)間間后，，內(nèi)外外壓強(qiáng)強(qiáng)應(yīng)該該仍然然相等等，所所以答答案應(yīng)應(yīng)該選選A.上述解解答中中沒(méi)有有從熱熱力學(xué)學(xué)規(guī)律律出發(fā)發(fā)，不不能把把生活活語(yǔ)言言，如如”突然”，””空氣氣迅速速跑出””等詞詞語(yǔ)，，”翻翻譯””成””物理理語(yǔ)言言”．上述表表達(dá)的的物理理語(yǔ)言言可表表述為為：壓壓縮氣氣體對(duì)對(duì)外做做功，，與外外界來(lái)來(lái)不及進(jìn)進(jìn)行熱熱交換換，即即所謂謂的絕絕熱過(guò)過(guò)程．．另外外就是是”過(guò)一段段時(shí)間”，，這是是一個(gè)個(gè)可能能有熱熱交換換的過(guò)過(guò)程，，因?yàn)闉槠孔幼邮墙鸾饘俚牡模鸾饘僖话惆愣际鞘菬岬牡牧紝?dǎo)導(dǎo)體．．上述述錯(cuò)誤正是是因?yàn)闉闆](méi)有有分析析這兩兩個(gè)熱熱力學(xué)過(guò)程所所致.正確解析：：拔開(kāi)瓶塞，瓶瓶?jī)?nèi)空氣急速膨脹跑出來(lái)，，這是一個(gè)近似的絕絕熱膨脹過(guò)程，氣體體對(duì)外做功功．根據(jù)熱熱力學(xué)第一一定律，氣體的內(nèi)能能一定減少少，即溫度度迅速降低低．由于是是在室溫下下拔開(kāi)瓶塞的，所以瓶?jī)?nèi)氣體的的溫度一定定低于室溫溫．當(dāng)瓶?jī)?nèi)內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相等后，塞上瓶塞，立刻又又出現(xiàn)了一個(gè)新新的熱力學(xué)過(guò)程，由于瓶?jī)?nèi)氣溫低于室室溫，必將將有熱量從外界界傳向瓶?jī)?nèi)內(nèi)空氣，使瓶?jī)?nèi)空氣的溫溫度升高，，瓶?jī)?nèi)空氣氣的壓強(qiáng)也就隨著溫溫度的升高高而增大．解此類(lèi)題時(shí)時(shí)要注意把把握住題設(shè)設(shè)的關(guān)鍵詞詞所反映的隱隱含條件，，注意分析析物理過(guò)程程，只是根根據(jù)自己的的生活經(jīng)驗(yàn)想當(dāng)然