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第十章 热力学定律人教版选修3－3 习 题 课 （学案） 一、知识梳理（课前完成） 1．改变物体的内能有两种方式 （1）做功：在绝热过程中，外力做功，物体内能_____；克服外力做功，物体内能______。 （2）热传递：在单纯传热过程中，吸收热量，物体内能_____；放出热量，物体内能_____。 （3）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有区别，做功是________，热传递是______________。 2．热传递 热量从_______物体传到_______物体，或者从物体的____部分传到____部分的过程叫做热传递。热传递是通过_____、_____和_______三种方式来实现的。在实际的热传递过程中，这三种方式往往不是单独进行的。 （1）热传导是由于大量分子、原子等相互碰撞，使能量从物体的高温部分传至低温部分的过程。热传导是固体热传递的主要方式，在气体和液体中，热传导往往与热对流同时进行。 （2）热对流是靠液体或气体的自然流动，使能量从高温部分传至低温部分的过程。热对流是液体和气体热传递的主要方式。 （3）热辐射是物体不依靠任何媒质，直接将能量以电磁辐射的形式发出，传给其他物体的过程。热辐射是远距离热传递的主要方式。 3．热力学第一定律 在一般情况下，如果物体跟外界同时发生______和________的过程，外界对物体所做的功 W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU。即____________。 利用ΔU=Q+W讨论问题时，必须弄清其中三个量的符号法则。外界对物体做功，W取____值，反之取___值；物体从外界吸收热量，Q取____值，反之取____值；物体内能增加ΔU取_______值，反之取_____值。 4．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__________，是不可能制成的。 第二类永动机 只从单一热源吸收热量，全部用来做功，而没有冷凝。这类永动机虽然不违反能量守恒定律，但与___________相矛盾，这类永动机也是不可能制成的。 5．热力学第二定律 表述一：_________________________________________。 表述二 ____________________________________________。 热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及_____________________都具有方向性。 6．熵及熵增加原理 （1）熵与微观态的数目Ω的关系为：S=klnΩ （2）在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会_______。这就是用熵的概念表示的热力学第二定律。也把它叫做______________。 7．能量守恒定律 能量既不能___________，也不能___________，它只能从一种形式转化为别的形式，或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_________。 8．能源、常规能源和新能源 在自然界中，有一些自然资源拥有某种形式的能，利用它们能够转换成人们所需要的电能、热能、机械能等等，这样的自然资源称之为能源。 能源的形式是多种多样的，常按其来源、性质、转换和使用特征来进行分类。 按照能源的来源与生成，可分为四类。 ①来自太阳的能源，除了直接的太阳辐射能外，煤炭、石油、天然气、生物能、水能、风能和海洋能等，都间接来自太阳能；②以热能形式蕴藏于地球内部的地热能；③地球上的各种核燃料，即原子核能，它是在原子核发生裂变或核聚变反应时释放出来的能量；④月亮和太阳等天体与地球的相互吸引力所引起的能量。 二、本章专题归纳 专题（一） 做功、热传递和内能变化的关系 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号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。 【例1】关于物体内能变化的说法，正确的是（ ） A．一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变 B．一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加 C．一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加 D．一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变 【例2】如图所示，本块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2。，则应有（ ） A．W1 W2，Q1=Q2 B．W1= W2，Q1=Q2 C．W1 W2，Q1Q2