2025版新教材高考物理一轮复习第十四章热学第3讲热力学定律与能量守恒学生用书.docxVIP

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第3讲热力学定律与能量守恒

【必备学问·自主排查】

一、热力学第肯定律

1．变更内能的两种方式

2．热力学第肯定律

(1)内容：一个热力学系统的内能________等于外界向它传递的________与外界对它所做功的和．

(2)表达式：ΔU＝________．

(3)ΔU＝________中正、负号法则

W

Q

ΔU

＋

外界对物体做功

物体________热量

内能________

－

物体对外界做功

物体________热量

内能________

二、热力学其次定律

1．克劳修斯表述：热量不能________从低温物体传到高温物体．

2．开尔文表述：不行能从________热库汲取热量，使之完全变胜利，而不产生其他影响．

三、能量转化和守恒定律

1．内容

能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者是从一个物体________到别的物体，在转化或________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．第一类永动机是不行能制成的，它违反了能量守恒定律．

4．能源是________的．

【生活情境】

1.某驾驶员发觉中午时车胎内的气压比早晨时高，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为志向气体，则

(1)外界对胎内气体做功，气体内能削减．()

(2)外界对胎内气体做功，气体内能增加．()

(3)胎内气体对外界做功，内能削减．()

(4)胎内气体对外界做功，内能增加．()

【教材拓展】

2.[人教版选择性必修第三册P57“思索与探讨”改编]17～18世纪，很多人致力于制造一种机器，它不须要任何动力或燃料，却能不断对外做功，史称“第一类永动机”．下图展示了其中的一种设计．

(1)轮子在转动过程中产生了能量．()

(2)轮子转动几下后便会停止，这说明能量在消逝．()

(3)方案设计者是想机器不消耗任何能量，却不断地对外做功．()

(4)方案中的机器称为第一类永动机．()

(5)第一类永动机违反了能量守恒定律．()

【关键实力·分层突破】

考点一热力学第肯定律的理解和应用

几种特别状况

(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．

例1[2024·山东卷，2]如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高．一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气．挤压矿泉水瓶，小瓶下沉究竟部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体()

A．内能削减

B．对外界做正功

C．增加的内能大于汲取的热量

D．增加的内能等于汲取的热量

[解题心得]

命题分析

试题情境

属于基础应用性题目，以密封的矿泉水瓶为素材创设学习探究问题情境

必备学问

考查内能、志向气体状态方程、热力学第肯定律等学问

关键实力

考查理解实力．理解热力学第肯定律的吸热放热、做功、内能变更等问题

学科素养

考查物理观念中的能量观念．热力学第肯定律是能量守恒观念的详细体现

【跟进训练】

1.景颇族的祖先独创的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，可点燃艾绒．在筒内封闭的气体被推杆压缩过程中()

A．气体温度上升，压强不变

B．气体温度上升，压强变大

C．气体对外界做正功，气体内能增加

D．外界对气体做正功，气体内能削减

2.如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的()

A．温度上升，内能增加600J

B．温度上升，内能削减200J

C．温度降低，内能增加600J

D．温度降低，内能削减200J

3．汽缸中气体的压强为4×105Pa，活塞的面积是40cm2，气体等压膨胀，推动活塞移动了20cm，求：

(1)气体做了多少功；

(2)在做功过程中气体吸热2.1×103J，气体的内能变更了多少．

考点二热力学其次定律和能量守恒定律

1．对热力学其次定律的理解

(1)“自