第3讲 热力学定律与能量守恒定律 2021年高考物理一轮复习点点通 秒过基点 01 1.改变物体内能的两种方式 (1) ；(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 与外界对它所做功的和. (2)表达式：ΔU＝ . 一、热力学第一定律 做功 热量 Q＋W (3)ΔU＝ 中正、负号法则： Q＋W 物理量 意义 符号 W Q ΔU ＋ 外界对物体做功 物体 热量 内能_____ － 物体对外界做功 物体 热量 内能_____ 吸收 增加 放出 减少 1.热力学第二定律的两种表述 (1)克劳修斯表述：热量不能 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. 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 . 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 增大的方向进行. 4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了 . 二、热力学第二定律 自发地 减小 无序性 热力学第二定律 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另一种形式，或者是从一个物体 到别的物体，在转化或 的过程中，能量的总量保持不变. 2.条件性 能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的. 3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了 . 三、能量守恒定律 转移 转移 能量守恒定律 02 考点面对面 一、热力学第一定律的理解和应用 1.热力学第一定律的理解 (1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析. (2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正. (3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0. (4)如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化. 2.三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加； (2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加； (3)若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量. 例1（2020年全国III卷） 如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（ ） A. 气体体积逐渐减小，内能增知 B. 气体压强逐渐增大，内能不变 C. 气体压强逐渐增大，放出热量 D. 外界对气体做功，气体内能不变 E. 外界对气体做功，气体吸收热量 √ √ √ 变式1（2020年天津卷） 水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ） A. 压强变大 B. 对外界做功 C. 对外界放热 D. 分子平均动能变大 √ 二、热力学第一定律与图象的综合应用 例2（2020年北京卷） 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度 和 的关系，正确的是（ ） A. B. C. D. √ 变式2（2020年江苏卷） 一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其 图象如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q。 【答案】 三、热力学第一定律与气体实验定律的综合应用 例3 如图所示为导热汽缸,其内封有一定质量理想气体,活塞与汽缸壁的接触面光滑,活塞上用弹簧悬挂。当周围环境温度不变,大气压缓慢变大之后,下列说法中正确的是( )。 A.弹簧长度将改变 B.气体内能将增加 C.气体向外放出热量 D.单位时间内碰撞汽缸单 ... ...
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