2024年高考物理一轮复习（新人教版）热力学定律与能量守恒定律.pdfVIP

第3讲热力学定律与能量守恒定律

I目标要求】1.理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式，并能用热力学第一定律解决

相关题2理解热力学第二定律，知道热现象的方向性.3.知道第一类永动机和第二类永动机

不可能制成.

考点一热力学第一定律能量守恒定律

1.改变物体内能的两种方式

⑴做功;(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热量与外界对它所做的功的和.

(2)表达式：AU=Q±W.

(3)表达式中的正、负号法则：

物理量+一

W外界对物体做功物体对外界做功

Q物体吸收热量物体放出热量

At/内能增加内能减少

3.能量守恒定律

⑴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其他形式，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.

⑵条件性

能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的.(例如：机械能守

恒)

(3)第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律.

1.做功和传热改变物体内能的实质是相同的.(X)

2.绝热过程中，外界压缩气体做功20J,气体的内能一定减少20J.(X)

3.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变.(V)

1.热力学第一定律的理解

(1)内能的变化常用热力学第一定律进行分析.

(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功,

W为正.

3（）与外界绝热，则不发生传热，此时Q=0.

4（汝口果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，体现在分

子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化.

2.三种特殊情况

1（）若过程是绝热的，则Q=0,外界物（体）对物体外（界）做的功等于物体内能的增加

减（少）；

2（）若过程中不做功，即W=0,则Q=AU,物体吸收放（出）的热量等于物体内能的增加减（少）;

3（）若在过程的初、末状态，物体的内能不变，即AU=O,则卯+。=0或W=-。，外界物（

体）对物体外（界）做的功等于物体放出吸（收）的热量.

例【11一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0X104J,气体内能减少

5

1.3X10J,则此过程（）

A.气体从外界吸收热量2.0X105j

B.气体向外界放出热量2.0X105j

C.气体从外界吸收热量6.0X104j

D.气体向外界放出热量6.0X104j

答案B

45

解析由热力学第一定律公。=卯+0得。=公。一卬=-1.3105J-7.0X10J=-2.0X10

J,即气体向外界放出热量2.0X105J,B正确.

例【2】多（选）2（021・湖南卷151（）改编）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝

热活塞截（面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦.在左端活

塞上缓慢加细沙，活塞从A下降//高度到8位置时，活塞上细沙的总质量为利在此过程中，

用外力厂作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变.整个过程环境温度和大气压强po保持不

变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g.下列说法正确的是