2025届高考物理一轮复习第13单元热学3热力学定律与能量守恒学案新人教版.docxVIP

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第3讲热力学定律与能量守恒

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．

3．其次类永动机不行能制成的缘由是违反了热力学________．

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

E．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小

2.(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有志向气体，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

E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变

3．[2024·全国卷Ⅲ，33(1)](多选)如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了肯定质量的志向气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．现用外力作用在活塞上，使其缓慢下降．环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态．在活塞下降过程中()

A．气体体积渐渐减小，内能增加

B．气体压强渐渐增大，内能不变

C．气体压强渐渐增大，放出热量

D．外界对气体做功，气体内能不变

E．外界对气体做功，气体汲取热量

4．[2024·全国卷Ⅰ，33]某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为志向气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度________________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度．

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

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