高中物理人教版选修3-3课件：10第十章 热力学定律本章高效整合

\n\n\n\n\n做功和传热是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同：做功是其他形式的能和内能之间的转化，传热则是物体间内能的转移．理解时应注意以下两点：1．存在温度差是发生传热的必要条件，热量是传热过程中物体内能的改变量，热量与物体内能的多少、温度的高低无关．2．机械能是描述物体机械运动状态的量，而内能是描述物体内部状态的量，两者没有直接关系，但可以相互转化．\n当把打足气的车胎内的气体迅速放出时，会发现车胎气嘴处的温度明显降低，这是因为在这个过程中()A．气体对外做功，同时向外传递热量B．气体对外做功，车胎内气体温度降低，从外界吸热C．外界对气体做功，车胎内气体向外传递热量D．外界对车胎内气体做功，同时向车胎内气体传递热量解析：气体迅速放出时，体积增大，对外做功，同时温度降低，从外界吸热，使气嘴处温度降低．答案：B\n1．热力学第一定律热力学第一定律揭示了内能的增量(ΔU)与外界对物体做功(W)与物体从外界吸热(Q)之间的关系，即ΔU＝Q＋W，正确理解公式的意义及符合的含义是解决此类问题的保证．(1)外界对物体做功，W>0；物体对外界做功，W<0.(2)物体从外界吸热，Q>0；物体放出热量，Q<0.(3)ΔU>0，物体的内能增加；ΔU<0，物体的内能减少．\n【特别提醒】(1)只有绝热过程Q＝0，ΔU＝W，用做功可判断内能变化．(2)只有在气体体积不变时，W＝0，ΔU＝Q，用吸热放热情况可判断内能的变化．(3)若物体内能不变，即ΔU＝0，则W＝－Q，功和热量符号相反，大小相等．因此判断内能变化问题一定要全面进行考虑．\n2．能量守恒定律(1)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别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变．能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形式的能可以相互转化，但总能量守恒．(2)永动机不可能制成第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的．\n下列关于分子运动和热现象的说法正确的是________(填入正确选项前的字母)．A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大\nE．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加\n气体分子总数不变，温度升高，平均动能增大，因体积变化不知，故压强变化未知，D错；内能是指所有分子热运动动能和分子间势能的总和，E正确；温度升高是大量分子的平均速率增加而不是所有的分子速率都增加，F错．答案：BCE\n1．热力学第二定律的两种表述(1)热传导具有方向性：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)机械能与内能转化的方向性：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．\n2．热力学第二定律的微观意义(1)一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．(2)用熵来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．\n热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是________．\n\n解析：第二种表述的意思是：热机吸收热量，对外做功，同时把热量传给低温物体．其表述示意图如图所示．其实质是：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．答案：其表述示意图如图所示　一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性