3.3-3.4能量守恒定律、热力学第二定律课件-人教版（2019）选择性必修第三册(共22张PPT)

(课件网) 第三章 热力学定律 第3-4节 能量守恒定律-热力学第二定律 能量具有不同的形式，不同形式的能量之间是可以相互转化的 风能转化为电能 电能转化为内能 太阳能转化为电能 化学能转化为电能 能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中建立起来的。所有自然现象都涉及能量，人类的任何活动都离不开能量。在认识自然的进程中，科学家慢慢知道了要用联系的观点去观察自然。 迈尔 提出能量守恒的思想 盖斯 化学反应放出的热量与反应步骤无关 焦耳 功热等价 亥姆霍兹 概括和总结能量守恒定律 能量守恒不是由某一个人通过某一项的研究而得到的 一、能量守恒定律 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其他形式，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。 自由落体运动：势能→动能 摩擦生热：机械能→内能 电流通过电阻丝：电能→内能 热机中的气体推动活塞做功：内能→机械能 燃料燃烧：化学能→内能 电流通过白炽灯：电能→内能→光能 2、意义： （1）能量守恒定律同生物进化论、细胞的发现被恩格斯誉为19世纪的三个最伟大的科学发现，也庄严宣告了永动机幻想的彻底破灭。 （2）能量守恒定律是在无数实验事实的基础上建立起来的，是自然科学的普遍规律之一。 3、对能量守恒定律的理解：不同形式的能量之间可以相互转化，不论是什么形式和过程，都遵守能量守恒定律。 ①在自然界中，不同的能量形式与不同的运动形式相对应：如物体做机械运动具有机械能、分子运动物体具有内能等。 ②某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。 ③某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 4、能量是与质量相关联的一个物理量 能量守恒的观点也在不断地发展，相对论建立以后，基本粒子的研究使我们认识到，能量其实是与质量相关联的一个物理量。在20世纪30年代初，奥地利物理学家泡利根据能量守恒定律预言了中微子。 多了解一点： 永动机 1. 永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机。 （人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机） 2. 历史上的永动机： 螺旋永动机 达·芬奇 滚球永动机 马尔基斯 软臂永动机 19世纪设计 螺旋永动机 弗拉德 磁力永动机 泰斯尼尔斯 3. 最终结果：无一例外地归于失败。 4. 失败的原因：违背了能量守恒定律。 5. 永动机给我们的启示：人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。 例1：如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度，则下面有关能的转化的说法中正确的是（ 　D　 ） A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能 B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的势能 C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能 D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能， 另一部分转变成沙箱和子弹的机械能 例2：如图所示，直立容器内部被隔板隔开的A、B 两部分气体，A 的密度小，B 的密度大，加热气体， 并使两部分气体混合均匀，设此过程中气体吸热为Q， 气体内能的增量为ΔU，则(　　) A. ΔU＝Q B. ΔUQ D. 无法比较 解析　因A 部分气体密度小，B 部分气体密度大，以整体为研究对象，开始时，气体的重心在中线以下，混合均匀后，气体的重心应在中线上，所以有重力做负功，使气体的重力势能增大，由能量守恒定律可知，吸收的热量Q有一部分增加气体的重力势能，另一部分增加内能.故正确答案为B. 所有宏观自发过程都具有单向性 无数事实告诉我们，凡是实际的过程，只要涉及热现象，都有特定的方向性。这些过程可以自发地朝某个方向进行，而相反的过程 ... ...