第3章 热力学定律 章末素养提升（课件 学案，共2份）鲁科版（2019） 选择性必修 第三册

章末素养提升 物理 观念 热力学第 一定律 (1)内容：物体内能的改变量ΔU等于外界对物体　　　　　　　　　　　　　　　　　　　与物体从外界吸收的　　　　之和 (2)表达式：ΔU=　　　　　 能量守 恒定律 内容：能量既不会　　　　，也不会　　　　，它只能从一种形式　　　　为其他形式，或者从一个物体　　　　到其他物体，而能量的总值　　　　　　 第一类永动机不能制成的原因：违背了　　　　　　　 热力学第 二定律 (1)克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全用来做功，而　　　 (3)第二类永动机不能制成的原因：违背了　　　　　　　　 科学 思维 1.经历绝热过程模型的构建过程，会推导热力学第一定律 2.能运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题 3.能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题 科学态度 与责任 1.通过对能量守恒的探索过程，领会人类对自然的认识要有实践的过程 2.了解永动机的探索过程，领会科学探索的艰辛与曲折性 例1　(2024·青海省海南州贵德高中模拟)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是(　　) A.一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收80 J的热量，则它的内能增大20 J B.物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少 C.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 D.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律 例2　(多选)(2023·福建霞浦县高二检测)如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是(　　) A.从状态d到c，气体不吸热也不放热 B.从状态c到b，气体放热 C.从状态a到d，气体对外做功 D.从状态b到a，气体吸热 例3　(2022·福建卷)带有活塞的气缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a状态，然后经过a→b→c状态变化过程到达c状态。在V-T图中变化过程如图所示。 (1)气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中压强　　　　。(填“增大”“减小”或“不变”) (2)气体从b状态经过b→c到达c状态的过程要　　　　。(填“吸收”或“放出”)热量。 例4　(2024·四川省达州市模拟)绝热的活塞与气缸之间封闭一定质量的理想气体，气缸开口向上置于水平面上，活塞与气缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能UP=72 J，如图甲所示。已知活塞横截面积S=5×10-4 m2，其质量为m=1 kg，大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度g=10 m/s2。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到Q位置，此过程封闭气体的V-T图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求： (1)封闭气体最后的体积； (2)封闭气体吸收的热量。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 例5　(2023·辽宁省建平县实验中学高二月考)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，横截面积为10 cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底30 cm处设有卡槽a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞放在a、b上，活塞的质量为5 kg，气体温度为180 K。现缓慢加热气缸内气体，当温度为300 K，活塞恰好离开卡槽a、b；若继续给气缸内气体缓慢 ... ...