第十章 热力学定律 阶段复习课 课件（人教版选修3-3）.ppt.pptVIP

【典例2】（2012·广安高二检测）对热力学第二定律，下列理解正确的是（ ） A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的 B．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 C．热量可以由低温物体传递到高温物体 D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成 【规范解答】选B、C.由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但会引起其他变化，故C正确；第二类永动机并不违反能量守恒定律，但违背了自然界涉及热现象的宏观过程具有方向性，故A、D错，B正确． * 第十章 阶段复习课 一、内能 类比于重力做功与路径无关,仅由物体初、末位置决定,我们认识到物体具有重力势能.而热力学系统的绝热过程中,外界对系统所做的功也仅由初末状态决定,与具体做功的过程和方法无关,我们认识到任何一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量,这个物理量是系统的一种能量,叫内能. 二、热传递 相互接触的两个物体,温度不同时,会自发地将热量从高温物体传到低温物体,这种过程叫热传递. 热传递的条件:两物体温度不同. 热传递的三种方式:传导、对流和辐射. 三、热量 热量是用来衡量热传递过程中内能变化的一个物理量,是一个过程量.因此,只有在热传递过程中才谈热量.热量和内能是两个截然不同的概念,内能是状态量,我们说物体在一定状态下有内能而不能说有热量. 四、能量守恒定律 1.能量的存在形式及相互转化 各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有诸如电磁能、化学能、原子能等. 各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化.例如，利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能. 2.与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的.例如，物体的机械能守恒，必须是只有重力做功；而能量守恒定律是没有条件的，它是一切自然界现象都遵守的基本规律. 3.能量守恒定律的重要意义 （1）找到了各种自然现象的公共量度——能量，从而把各种自然现象用定量规律联系起来，揭示了自然规律的多样性和统一性. （2）突破了人们关于物质运动的机械观念的范围，从本质上表明了各种运动形式之间相互转化的可能性.能量守恒定律比机械能守恒定律更普遍，它是物理学中解决问题的重要思维方法.能量守恒定律与电子的发现、达尔文的进化论并称19世纪自然科学中三大发现，其重要意义由此可见. （3）具有重大实践意义，即彻底粉碎了永动机的幻想. 4.第一类永动机失败的原因分析 如果没有外界热源供给热量，则有U2-U1=W，就是说，如果系统内能减少，即U2U1，则W0，系统对外做功是要以内能减少为代价的，若想源源不断地做功，就必须使系统不断回到初始状态，在无外界能量供给的情况下，是不可能的. 五、第二类永动机 只从单一热源吸收热量,使之全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫第二类永动机.第二类永动机不可能制成,这说明:机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化成内能,内能却不能全部转化成机械能,而不引起其他变化. 六、热机 1.定义:一种把内能转化为机械能的装置. 2.原理:热机从热源吸收热量Q1,推动活塞做功W,然后向冷凝器 释放热量Q2. 3.效率:由能量守恒定律知道Q1=W+Q2,我们把热机做的功W和它 从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机效率,用η表示,即 4.对热机的四点说明 （1）热机必须有热源和冷凝器. （2）热机不能把它得到的全部内能转化为机械能. （3）因热机工作时总要向冷凝器散热,不可避免地要释放一部分热量Q2,所以总有Q1＞W. （4）热机的效率不可能达到100%. 七、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”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性.在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量. “不产生其他影响”的涵义是使热量从低温物体传递到高温物体或从单一热源吸收热量全部用来做功,必须通过第三者的帮助.这里的帮助是指提供能量等方式,否则是不可能实现的. 八、功和内能的关系 1.内能与内能变化的关系 （1）物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和.因此物体的内能是一个状态量. （2）当物体温度变化时，分子平均动能变化.物体体积变化时，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关. 2.做功与内能变化的关系 （1）做功改变物体内能的过程是其他形式的能（如机械能）与内能相互转化的过程. （2）在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少. 3.功和内能的区别 （1）功是过程量，内能是状态量. （2）在绝热过程中