新高考物理考试易错题易错点32热力学定律和能量守恒附答案 .pdf

易错点 32 热力学定律和能量守恒 易错总结 一、热力学第一定律 1．改变内能的两种方式：做功与传热．两者对改变系统的内能是等价的． 2 ．热力学第一定律：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． 3 ．热力学第一定律的表达式：ΔU＝Q＋W. 4 ．热力学第一定律的应用： (1)W 的正负：外界对系统做功时，W 取正值；系统对外界做功时，W 取负值．(均选填“正” 或“负”) (2)Q 的正负：外界对系统传递的热量 Q 取正值；系统向外界传递的热量 Q 取负值．(均选填 “正”或“负”) 二、能量守恒定律 1．探索能量守恒的足迹 2 ．能量守恒定律 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． 3 ．永动机不可能制成 (1)第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器． (2)第一类永动机由于违背了能量守恒定律，所以不可能制成． 一、热力学第二定律 1．定义：在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律． 2 ．热力学第二定律的克劳修斯表述： 热量不能自发地从低温物体传到高温物体．阐述的是传热的方向性 ． 3 ．热力学第二定律的开尔文表述： (1)热机 ①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能； 第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成机械能． ②热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即 WQ. (2)热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产 生其他影响．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性) ． 4 ．热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的．(选填“等价”或“不等价”) 三、热力学第一定律和热力学第二定律的比较 1．两定律的比较 热力学第一定律 热力学第二定律 是能量守恒定律在热力学中的表现，否定 是关于在有限空间和时间内，一切和热现 区别 了创造能量和消灭能量的可能性，从而否 象有关的物理过程、化学过程具有不可逆 定了第一类永动机 性的经验总结，从而否定了第二类永动机 两定律分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律，二者既相互 联系 独立，又相互补充，都是热力学的理论基础 2.两类永动机的比较 第一类永动机 第二类永动机 不消耗任何能量，可以不断做功(或只 将内能全部转化为机械能，而不引起其 设计要求 给予很少的能量启动后，可以永远运动 他变化(或只有一个热库，实现内能向 下去) 机械能的转化) 不可能制 违背了能量守恒定律 违背了热力学第二定律 成的原因 【易错跟踪训练】 易错类型：对物理概念理解不透彻 1 2021· ．（ 重庆高三月考）关于内能，下列说法中正确的是 （ ） A ．两物体质量和温度都相同，则内能也相同 B ．物体吸收热量，内能一定增加 C ．功可以全部转化为热，热不可以全部转化为功 D ．热量从高温物体传递到低温物体的过程是不可逆的 D 【答案】 【详解】 A ．两物体的质量、温度均相等，它们的内能却不一定相同，还与分子总数有关。故 A 错误。 B ．物体吸收热量后，可能对外做功，内能不一定增加，故 B 错误； C ．功可以全部转化为热，热在引起外界变化的情况下也可以全部转化为功，故 C 错误； D ．根据热力学第二定律热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，不能自发地从低温物 体传递到高温物体。故 D 正确。 故选 D 。 2 2021· ．（ 全国高三专题练习）一定质量的理想气体，从某一状态开始经过一系列改变后又 回到开始