人教版高中物理选择性必修第3册 本章小结3.pptVIP

第三章热力学定律本章小结

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归纳专题小结

我们知道，做功和热传递都可以改变物体的内能．在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q就等于物体内能的增量ΔU，即ΔU＝Q＋W.此即为热力学第一定律，式中各物理量的符号规定如下：专题1热力学第一定律及其符号法则物理量符号＋－W外界对系统做功系统对外界做功Q系统吸热系统放热ΔU内能增加内能减少

应用热力学第一定律解题时，应注意挖掘题目隐含的条件：(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变化量．(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收(或放出)的热量等于物体内能的变化量．(3)若过程的始、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．

例1一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回到原来的状态，并放出了240J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？

解：(1)由热力学第一定律得：ΔU＝W＋Q＝280J－120J＝160J，内能增加了160J.(2)ΔU′＝－ΔU＝－160J，Q′＝－240J，由热力学第一定律得：W′＝ΔU′－Q′＝－160J－(－240J)＝80J，即外界对气体做了80J的功．

热力学第一定律与气体实验定律的结合量是气体的体积和温度，当温度变化时，气体的内能变化；当体积变化时，气体将伴随着做功．解题时要掌握气体变化过程的特点：1．等温过程：内能不变ΔU＝0.2．等容过程：W＝0.3．绝热过程：Q＝0.专题2热力学定律与气体实验定律的结合

1．用于分析宏观过程的方向性“自动地”和“不引起其他变化”是理解热力学第二定律的关键．第二定律的每一种表述，都揭示了自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性．2．分析永动机不可能制成的原因第一类永动机违背了能量守恒定律，不可能制成．第二类永动机也是不可能制成的，它虽然不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律中宏观热现象的方向性．专题3热力学第二定律

3．热力学第二定律在生活中的综合应用(1)生活中有时也会出现热量从低温物体传到高温物体的机器，如最典型的制冷类型机器，像电冰箱、空调等，但这些都是有条件的，即有外界参与的．让热量无条件地、自发地从低温物体传到高温物体是不可能的．(2)用热力学第二定律的两种表述来解释有关物理现象，是判断物理过程能否发生的依据．

例3(多选)根据热力学第二定律，下列判断正确的是 ()A．电流的能量不可能全部变为内能B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能而不引起其他变化D．在热传递中，热量可能自发地从低温物体传递给高温物体

解析：根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能量可全部变为内能(由焦耳定律可知)，而内能不可能全部变为电能而不产生其他影响．机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能而不产生其他影响．在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体，所以选项B、C正确．答案：BC