2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-第3讲 热力学定律与能量守恒定律.docxVIP

第3讲热力学定律与能量守恒定律

学习目标1.理解热力学第一定律,会用热力学第一定律分析有关问题。2.理解热力学第二定律,知道热现象的方向性。3.会分析热力学第一定律与气体实验定律的综合问题。

考点一热力学第一定律与能量守恒定律

1.改变物体内能的两种方式

(1);(2)传热。?

2.热力学第一定律

(1)内容:一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的与外界对它所做的功的和。?

(2)表达式:ΔU=。?

(3)表达式中的正、负号法则:

符号

W

Q

ΔU

+

对做功?

物体热量?

内能?

-

对做功?

物体热量?

内能?

(4)解题时特殊字眼翻译:

①绝热:没有传热(=0);?

②等容:不变,不(=0);?

③膨胀:体积,物体对外界做功(W0);?

④等温:分子平均动能,理想气体内能不变(理想气体=0);?

⑤等压,体积变化ΔV:做功W=。?

3.能量守恒定律

(1)内容:能量既不会凭空,也不会凭空消失,它只能从一种形式为其他形式,或者从一个物体到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量。?

(2)第一类永动机是不可能制成的,它违背了。?

判断正误

(1)为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,做功和热传递的实质是相同的。()

(2)绝热过程中,外界压缩气体做功20J,气体的内能可能不变。()

(3)在给自行车打气时,会发现打气筒的温度升高,这是因为打气筒从外界吸热。()

例1(多选)(2024·河北卷,9)如图,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后()

A.弹簧恢复至自然长度

B.活塞两侧气体质量相等

C.与初始时相比,汽缸内气体的内能增加

D.与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少

听课笔记?

?

?

?

?

?

?

?

本高考试题和人教版教材选择性必修第三册P64复习与提高A组T3均是通过活塞将容器分为有气体和真空两部分的模型,来考查气体的内能变化情况。分析方法相似,高考题可以看作是课本上题目的延伸。

如图一个绝热容器被隔板K分成A、B两部分。已知A内有一定量的稀薄气体,B内为真空。抽开隔板K后,A内气体进入B,最终连到平衡状态。分析此过程中气体内能的变化情况。

例2(多选)(2023·山东卷,9)一定质量的理想气体,初始温度为300K,压强为1×105Pa,经等容过程,该气体吸收400J的热量后温度上升100K;若经等压过程,需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K。下列说法正确的是()

A.初始状态下,气体的体积为6L

B.等压过程中,气体对外做功400J

C.等压过程中,气体体积增加了原体积的1

D.两个过程中,气体的内能增加量都为400J

听课笔记?

?

考点二热力学第二定律

1.热力学第二定律的两种表述

(1)克劳修斯表述:。?

(2)开尔文表述:。或表述为“永动机是不可能制成的”。?

(3)说明:

①“自发地”指明了传热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。

②“不产生其他影响”的含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。在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能。

2.热力学第二定律的实质

热力学第二