新教材同步系列 高中物理第三章热力学定律本章小结课件粤教版选择性必修第三册.pptx

第三章热力学定律;构建知识网络;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，式中各物理量符号的含义规定如下：;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？;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.;例2如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知气体内能U与温度T的关系为U＝aT，a为正数常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：;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．;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;典练素养提升;1．[物理观念](多选)如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成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，最终达到平衡状态．在此过程中 ()

A．气体对外界做功，内能减少

B．气体不做功，内能不变

C．气体压强变小，温度不变

D．气体压强变大，温度不变;【答案】BC

【解析】由于b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，气体不做功，内能不变，A错误，B正确．由于气体体积增大，温度不变，气体压强变小，C正确，D错误．;2．[物理观念]密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能) ()

A．内能减小，吸收热量 B．内能减小，外界对其做功

C．内能增大，放出热量 D．内能增大，对外界做功

【答案】B

【解析】因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度决定，内能随温度降低而减小．空气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热．故A、C、D错误，B正确．;3．[科学思维](多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是 ()

A．气体自发扩散前后内能相同

B．气体在被压缩的过程中内能增大

C．在自发扩散过程中，气体对外界做功

D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功;【答案】ABD

【解析】由于隔板右侧与绝热活塞之间是真空