2025年高考物理复习讲义第十四章第3讲　热力学定律与能量守恒定律（含解析）.pdf

第3讲热力学定律与能量守恒定律

素养目标1.能认识物质的运动形式有多种，不同运动形式对应不同形式的能，各种形

式的能在一定条件下可以相互转化．(物理观念)2.认识热力学第一定律、热力学第二定律及

两类永动机．(物理观念)3.理解热力学第一定律与能量守恒定律的关系．(科学思维)4.能应

用热力学第一定律分析有关实际问题．(科学思维)

一、热力学第一定律

1．改变物体内能的两种方式

(1)做功；(2)热传递．

2．热力学第一定律

(1)内容：一个热力学系统的内能增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：ΔU＝Q＋W.

(3)表达式中的正、负号法则

符号WQΔU

＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加

－物体对外界做功物体放出热量内能减少

二、能量守恒定律

1．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另一种形式，或者

是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．

2．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．

3．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律．

三、热力学第二定律

1．热力学第二定律的两种表述

(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．

(2)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．或

表述为“第二类永动机是不可能制成的”.

直

观

情

境

2.用熵的概念表述热力学第二定律

在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．

3．热力学第二定律的微观意义

一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．

4．第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律．

1．思维辨析

(1)做功和热传递的实质是相同的．()

(2)绝热过程中，外界压缩气体做功20J，气体的内能一定减少.()

(3)物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变．()

(4)电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递.()

2．关于热力学定律，下列说法正确的是()

A．在一定条件下，物体的温度可以降到0K

B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

C．吸收了热量的物体，其内能一定增加

D．压缩气体总能使气体的温度升高

3．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到初始状态．W1

表示外界对气体做的功，W表示气体对外界做的功，Q表示气体吸收的热量，Q表示气体

212

放出的热量．在整个过程中一定有()

A．Q－Q＝W－WB．Q＝Q

122112

C．W＝WD．QQ

121

考点热力学第一定律

1．热力学第一定律ΔU＝Q＋W

(1)符号法则