2021版一轮复习名师导学物理文档：第13章　第2节　热力学定律　能量守恒定律 WORD版含解析.docx

1、第2节热力学定律能量守恒定律考点一对热力学第一定律的理解及应用对应学生用书p2331内能(1)定义：物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能(2)物体内能的变化改变内能的两种方式a做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就_增加_多少；物体对外界做了多少功，物体内能就_减少_多少b热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就_增加_多少；物体放出了多少热量，物体内能就_减少_多少两种改变方式间的关系a两者在_改变物体的内能_上是等效的b两者的本质区别：做功是其他形式的能和物体内能的相互_转化_，热传递是物体间内能的_转移_2热力

2、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)公式：U_WQ_3能量守恒定律内容：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，或者从一个物体_转移_ 到另一个物体，在能的转化或转移过程中其_总量_ 不变【理解巩固1】(多选)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()A对外做正功 B对外做负功C分子平均动能增大 D分子的平均动能减小解析 密闭于汽缸内的气体膨胀对外

3、做正功，即外界对气体做负功，因而W0，缸内气体与外界无热交换说明Q0，根据热力学第一定律UWQ，可知内能增加量U0，故内能减小，分子平均动能减小，温度降低，故A、D正确，B、C错误；故选AD.答案 AD【理解巩固2】下列关于能量守恒定律的认识，不正确的是()A某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C对物体做功，物体的内能可能减小D石子从空中落下，最后停止在地面上，说明石子的能量消失了解析 根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其他形式的能一定增加，故A正确；某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其他物体的能量增加，故B正确；对

4、物体做功，但若物体同时向外界放热，物体的内能可能减小，故C正确；石子在运动和碰撞中机械能转化为物体及周围物体的内能，能量并没有消失；故D错误答案 D对应学生用书p234例1如图，容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先，A中水面比B中的高打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡在这个过程中()A大气压力对水做功，水的内能增加B重力对水做功，水的内能减少C大气压力对水不做功，水的内能不变D大气压力对水不做功，水的内能增加解析 打开阀门K后，根据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示，

5、即A中水面下降，B中水面上升；设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1p0S1h1，B管中大气压力对水做的功：W2p0S2h2，大气压力对水做的总功：WW1W2p0S1h1p0S2h20；即大气压力对水不做功；打开阀门K后，A中的水逐渐向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做负功，但从最后的效果看，是A管中高度为h1的水移至较低的B管中高度为h2的地方，如图所示，所以在这个过程中水的重力做正功；同时，整个装置是绝热的，根据热力学第一定律UQW，式中Q0，W为正值，所以U为正值

6、，即水的内能增加，故D正确，A、B、C错误答案 D,1.热力学第一定律中的符号规定及意义物理量意义符号WQU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小2.温度、内能、热量、功之间的区别概念温度内能热量功含义表示物体的冷热程度，是物体分子平均动能大小的标志，它是大量分子热运动的集体表现，对个别分子来说没有意义物体内所有分子动能和势能的总和，它是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能是热传递过程中内能的改变量，热量用来度量热传递过程中内能转移的多少做功过程是机械能和其他形式的能(包括内能)之间的转化关系温度和内能是状态量，热量和功则是过程量热传递的前提条件是存在温差

7、，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移)考点二对热力学第二定律和第三定律的理解对应学生用书p2341热力学第二定律(1)热力学第二定律的两种表述表述一(按照热传导的方向性来表述)：热量不可能自发地从_低温_ 物体传到_高温_ 物体表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述)：不可能从单一热源吸收热量，全部对外做功，而不产生_其他影响_它也可以表述为：第二类永动机是_不可能_制成的这两种表述是等效的，即可以从一种表述导出另一种表述(2)热力学第一定律和热力学第二定律的关系热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式，而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程的

8、方向，指出了一切变化过程的自然发展是不可逆的，除非靠外界影响，所以二者既相互联系又相互补充(3)两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，全部对外做功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒，不可能制成不违背能量守恒，违背热力学第二定律，不可能制成2.热力学第三定律不可能把一个物体冷却到_绝对零度_ (_绝对零度_ 不可能达到)【理解巩固3】(多选)下列有关热学的说法中正确的是()A气体温度升高，分子的平均动能一定增大B随着科技的进步，物体的温度可以降低到300 C热量可以从低温物体传递到高温物体D不需要任何外界的动力而持续对外做功的

9、机器永动机不可能制成解析 温度是分子的平均动能的标志，物体温度升高，分子的平均动能一定增大，A正确；273.15 是一切低温的极限，故B错误；电冰箱可以将热量从低温的内部传递到高温的外部，C正确；不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成，D正确答案 ACD对应学生用书p235例2(多选)关于热力学第二定律，下列说法正确的是()A空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律C自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的D自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的解析 空

10、调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故A错误“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，选项B错误；根据熵增原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项C正确；根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项D正确；故选CD.答案 CD,对热力学第二定律的理解(1)在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的涵义：“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助；“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等(2)热力学第二定律的实质：热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性高温物体低温物体功热气体体积V1气体体积V2(较大)不同气体A和B混合气体AB.)