2025届高考物理一轮复习12.3热力学定律与能量守恒定律学案新人教版.docxVIP

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第3讲热力学定律与能量守恒定律

学问点一热力学第肯定律

1．变更物体内能的两种方式

(1)________．

(2)________．

2．热力学第肯定律

(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＝________．

学问点二能量守恒定律

1．内容

能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式________为另一种形式，或者是从一个物体________到别的物体，在________或________的过程中，能量的总量保持不变．

2．第一类永动机是不行能制成的，它违反了________．

学问点三热力学其次定律

1．热力学其次定律的三种表述

(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从__________物体传到__________物体．

(2)开尔文表述：如图甲所示，不行能从单一热源________热量，使之完全变胜利，而不产生________．或表述为“其次类永动机不行能制成”．

(3)用熵的概念表示热力学其次定律

如图乙所示，用熵的概念表述：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会________(热力学其次定律又叫做熵增加原理)．

2．热力学其次定律的微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性________的方向进行．,

思索辨析

(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，气体的内能肯定削减．()

(3)物体汲取热量，同时对外做功，内能可能不变．()

(4)自由摇摆的秋千摇摆幅度越来越小，能量正在消逝．()

(5)尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－283℃.()

(6)对能源的过度消耗将使自然界的能量不断削减，形成能源危机．()

(7)在给自行车打气时，会发觉打气筒的温度上升，这是因为外界对气体做功．()

(8)热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变更．()

考点一热力学第肯定律的理解和应用自主演练

1．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定

符号

W

Q

ΔU

＋

外界对物体做功

物体汲取热量

内能增加

－

物体对外界做功

物体放出热量

内能削减

2.几种特殊状况

(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增加量．

(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体汲取的热量等于物体内能的增加量．

(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．

[多维练透]

1．[2024·银川市一模](多选)夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有裂开．若接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变更，将气泡内气体看做志向气体．则上升过程中，以下说法正确的是()

A．气泡内气体对外界做功

B．气泡内每个气体分子的动能都变大

C．气泡内气体从外界汲取热量

D．气泡内气体的压强可能不变

2．肯定质量的志向气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能削减1.3×105J，则此过程()

A．气体从外界汲取热量2.0×105J

B．气体向外界放出热量2.0×105J

C．气体从外界汲取热量6.0×104J

D．气体向外界放出热量6.0×104J

3．[2024·天津卷]水枪是孩子们宠爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图．从储水罐充气口充入气体，达到肯定压强后，关闭充气口．扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出．若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体()

A．压强变大B．对外界做功

C．对外界放热D．分子平均动能变大

考点二热力学定律与气体试验定律的综合应用师生共研

气态变更中的做功、内能、热量的推断方法

(1)做功状况看体积

体积V减小→外界对气体做功→W0；

体积V增大→气体对外界做功→W0；

自由膨胀→W＝0；

(2)内能变更看温度

温度T上升→内能增加→ΔU0；

温度T降低→内能削减→ΔU0；

(3)吸(放)热看定律

先推断做功和内能变更，再依据热力学第肯定律ΔU＝Q＋W，确定吸(放)热．

特殊留意：吸(放)热不能干脆依据温度变更推断．

题型1|热力学第肯定律与图像的综合应用

例1[2024·新高考山东卷]肯定质量的志向气体从状态a起先，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示．已知三个状态的坐标分别为a(V0，2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0，2p0).以下推断正确的是()

A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功

B．气体在a→b过程中从外界汲取的热量大于