百年学典 全优课堂 物理 高考总复习 课件 第3讲　热力学定律、能量守恒.pptx

;;一、热力学第一定律和能量守恒定律

1.改变物体内能的两种方式.

（1）；（2）.?

2.热力学第一定律.

（1）内容：一个热力学系统内能的增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功之和.

（2）表达式：ΔU=Q+W.

;3.能的转化和守恒定律.

（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，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.

（2）第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机.它是不可能制成的.

;二、热力学第二定律

1.常见的两种表述.

（1）克劳修斯表述：热量不能自发地从物体传到物体.?

（2）开尔文表述：不可能从吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.?

2.第二类永动机.

违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机.这类永动机不违背

，但它违背了，也是不可能制成的.?

;（1）做功和传热对改变物体的内能具有等效性.

（2）功W的正负可以根据系统的体积变化判断：①体积增大→系统对外做功→W0；②体积减小→外界对系统做功→W0.

（3）可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功，但要引起其他变化.;1.［能量守恒］（多选）关于能量和能量守恒，下列表述正确的是（）

A.能量可以从一种形式转化为另一种形式

B.能量可以从一个物体转移到另一个物体

C.能量是守恒的，所以能源永不枯竭

D.满足能量守恒定律的物理过程一定能自发进行

;2.［永动机］（多选）关于第二类永动机，下列说法正确的是（）

A.第二类永动机是指没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机

B.第二类永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制成

C.第二类永动机违背了热力学第二定律，所以不可能制成

D.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能

;3.［热力学定律］（多选）对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是（）

A.热现象过???中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律

B.物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少

C.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在传热中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体

D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律

;【解析】能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故A正确；根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，B错误；做功可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，C错误；第二类永动机没有违反能量守恒定律，热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映，因此第二类永动机没有违反热力学第一定律，不能制成是因为它违反了热力学第二定律，故D正确.

;考点1热力学第一定律的理解与应用［基础考点］

1.热力学第一定律的理解

不仅反映了做功和传热这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与传热之间的定量关系.此定律是标量式，应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳.

2.对公式ΔU=Q+W符号的规定

;3.三种特殊情况

（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.;1.（2023年全国甲卷）（多选）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是（）

A.气体的体积不变，温度升高

B.气体的体积减小，温度降低

C.气体的体积减小，温度升高

D.气体的体积增大，温度不变

E.气体的体积增大，温度降低

;【解析】气体的体积不变，温度升高，则气体的内能升高，体积不变气体做功为零，因此气体吸收热量，A正确；气体的体积减小温度降低，则气体的内能降低，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU=W+Q，可知气体对外放热，B正确；气体的体积减小，温度升高，则气体的内能升高，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU=W+Q，可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，C错误；气体的体积增大温度不变则气体的内能不变，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律ΔU=W+Q，可知Q0，即气体吸收热量，D正确；气体的体积增大，温度降低则气体的内