高中物理知识点总结：热力学基础.pdf

一. 教学内容：热力学基础 （一）改变物体内能的两种方式：做功和热传递 1. 做功：其他形式的能与内能之间相互转化的过程，内能改变了多少用做功的 数值来量度，外力对物体做功，内能增加，物体克服外力做功，内能减少。 2. 热传递：它是物体间内能转移的过程，内能改变了多少用传递的热量的数值 来量度，物体吸收热量，物体的内能增加，放出热量，物体的内能减少，热传递 的方式有：传导、对流、辐射，热传递的条件是物体间有温度差。 （二）热力学第一定律 1. 内容：物体内能的增量 等于外界对物体做的功 W和物体吸收的 热量 Q 的总和。 2. 表达式： 。 3. 符号法则：外界对物体做功， W取正值，物体对外界做功， W取负值，吸收热 量 Q取正值，物体放出热量 Q取负值；物体内能增加 取正值， 物体内能 减少 取负值。 （三）能的转化和守恒定律 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形 式或从一个物体转移到另一个物体。 在转化和转移的过程中， 能的总量不变， 这 就是能量守恒定律。 （四）热力学第二定律 两种表述：（ 1）不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他 变化。 （2 ）不可能从单一热源吸收热量，并把它全部用来做功，而不引起其他变 化。 热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。 （3 ）热力学第二定律的微观实质是：与热现象有关的自发的宏观过程，总 是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的。 （4 ）熵是用来描述物体的无序程度的物理量。物体内部分子热运动无序程 度越高，物体的熵就越大。 （五）说明的问题 1. 第一类永动机是永远无法实现的，它违背了能的转化和守恒定律。 2. 第二类永动机也是无法实现的，它虽然不违背能的转化和守恒定律，但却违 背了热力学第二定律。 （六）能源和可持续发展 1. 能量与环境 （1）温室效应：化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳，使大气中二氧化碳的 含量大量提高，导致“温室效应”，使得地面温度上升，两极的冰雪融化，海平 面上升，淹没沿海地区等不良影响。 （2 ）酸雨污染：排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中 溶入雨水，使其形成酸雨，酸雨进入地表、江河、破坏土壤，影响农作物生长， 使生物死亡， 破坏生态平衡， 同时腐蚀建筑结构、 工业装备、 动力和通讯设备等， 还直接危害人类健康。 2. 能量耗散和能量降退 （1）能量耗散：在能量转化过程中，一部分机械能转变成内能，而这些内 能最终流散到周围的环境中， 我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以 利用，这种现象叫做能量的耗散。 （2 ）能量降退：从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一 种低品质的能量。能量耗散不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低。 二 . 重点、难点 （一）热力学第一定律 热力学第一定律说明了做功和热传递是物体内能改变的量度， 没有做功和热 传递就不可能实现能的转化和转移。 按照符号法则将“ ”“－”号代入 计算或分析问题，如果 事先不便确定其正负， 可以先假定它为正， 在计算出结果以后再作判断。 若大于 零，说明与原假设一致，若结果为负，则说明与原假设相反。 热力学第一定律的应用一般步骤是： 1. 根据符号法则写出各已知量（ W、 ）的正负。 2. 根据方程 求出未知量 3. 再根据未知量的正负判断该量的变化。 例 1. 一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了 A. B. C. D. 解析：根据热力学第一定律的符号法则， ，所以 选