第三节热力学定律与能量守恒定律(对应学生用书第234页)[教材知识速填]知识点1热力学第一定律1．改变物体内能的两种方式(1)做功;(2)热传递．2．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向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式:ΔU＝Q＋W.3．ΔU＝W＋Q中正、负号法则物理量WQΔU＋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易错判断(1)做功和热传递的实质是相同的．(×)(2)外界压缩气体做功20J,气体的内能可能不变．(√)(3)给自行车打气时,发现打气筒的温度升高,这是因为打气筒从外界吸热．(×)知识点2热力学第二定律及微观意义1．热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响．或表述为“第二类永动机是不可能制成的．”2．用熵的概念表示热力学第二定律在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小(选填“增大”或“减小”)．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．易错判断(1)可以从单一热源吸收热量,使之完全变成功．(√)(2)热量不能从低温物体传给高温物体．(×)(3)热机中,燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化．(×)知识点3能量守恒定律和两类永动机1．能量守恒定律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,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变．2．两类永动机(1)第一类永动机:不消耗任何能量,却源源不断地对外做功的机器．违背能量守恒定律,因此不可能实现．(2)第二类永动机: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．违背热力学第二定律,不可能实现．易错判断(1)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,能量正在消失．(×)(2)利用河水的能量使船逆水航行的设想,符合能量守恒定律．(√)(对应学生用书第235页)热力学第一定律的理解和应用1．ΔU＝Q＋W的三种特殊情况过程名称公式内能变化物理意义绝热Q＝0ΔU＝W外界对物体做的功等于物体内能的增加等容W＝0Q＝ΔU物体吸收的热量等于物体内能的增加等温ΔU＝0W＝－Q外界对物体做的功,等于物体放出的热量2.改变内能的两种方式的比较两种方式做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少从运动形式上看做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递则是通过分子之间的相互作用,使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化,是内能的转移从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发生了变化能的性质不变联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的[题组通关]1．(2017·全国Ⅱ卷)如图1331所示,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是()图1331A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中,气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变ABD[气体向真空膨胀时不受阻碍,气体不对外做功,由于汽缸是绝热的,没有热交换,所以气体扩散后内能不变,选项A正确．气体被压缩的过程中,外界对气体做功,且没有热交换,根据热力学第一定律,气体的内能增大,选项B、D正确．气体在真空中自发扩散的过程中气体不对外做功,选项C错误．气体在压缩过程中,内能增大,由于一定质量的理想气体的内能完全由温度决定,温度越高,内能越大,气体分子的平均动能越大,选项E错误．]2．(2018·桂林模拟)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其VT图象如图1332所示,pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是()图13...
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