高考物理二轮复习 热学专题 热力学定律讲义-人教版高三全册物理教案.doc

热力学定律
热力学第一定律

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，等于物体内能的增加△U，即△U=W+Q
①内容：物体内能的增量△E等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。
②表达式：W+Q=△U
③符号规则：
物体内能增加，△U＞0；物体内能减少，△U＜0
外界对物体做功W＞0；物体对外界做功W＜0
物体从外界吸热Q＞0；物体向外界放热Q＜0

二.热力学第二定律
表述形式1：热量总是从高温物体传到低温物体，但是不可能自动从低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。（这是按照热传导的方向性来表述的。）
表述形式2：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化。机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能而不引起其它变化。
（这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的。）
注意：两种表述是等价的，并可从一种表述导出另一种表述。
表述形式3、第二类永动机是不可能制成的。

三、能量转化和守恒定律
功是能量转化的量度．
热力学第一定律表示，做功和热传递提供给一个物体多少能量，物体的内能就增加多少，能量在转化或转移过程中守恒．
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别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变。
12．(选修3-3)(2)若对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5℃．改用热传递的方式，使气体温度同样升高5℃，那么气体应吸收J的热量．如果对该气体做了2000J的功，其温度升高了8℃，表明该过程中，气体还（填“吸收”或“放出”）热量J．
答：（2）1500、吸收、400前两空各2分，第3个空4分
12.A⑴（选修模块3—3）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体（填“吸收”或“放出”）的热量等于J．
答：放出；5×104；解析：由热力学第一定律△U=W＋Q，代入数据得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104J；12.（2）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）J;
②试从微观角度分析其压强变化情况.
答：①减小5
②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小；则气体的压强减小。14、下列说法正确的是（D）
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．热量只能从高温物体向低温物体传递
C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
解析：由热力学第一定律可知，做功与热传递可以改变物体的内能，D正确；故物体吸收热量时，其内能不一定增大，A错；由热力学第二定律可知，宏观的热现象有方向性，但若通过外界做功，热量也可以从低温物体传到高温物体，B、C错．1,3,5
10．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 （AD）
A．体积不变，压强减小的过程，气体一定放出热量，内能减少
B．若气体内能增加，则外界一定对气体做功
C．若气体的温度升高，则每个气体分子的速度一定增大
D．若气体压强不变，气体分子平均距离增大时，则气体分子的平均动能一定增大
9．下列说法正确的是(CD)
A．机械能全部变成内能是不可能的
B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，
只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。
C．根据热力学第二定律可知，热量也可能从低温物体传到高温物体
D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的

10．被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度增加，压强保持不变，则(C)
A．气缸中每个气体分子的速率都增大
B．气缸中单位体积气体分子数增多
C．气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量
D．气缸中的气体吸收的热量等于气体内能的增加量
13．（9分）（选做，适合选修3—3的同学）注意观察的同学会发现，用来制冷的空调室内机通常挂在高处，而用来取暖的暖气片却安装在较低处，这是由于要利用热空气密度小而冷空气密度大来形成对流的缘故。请你解释，为什么热空气密度小而冷空气密度大？将一氢气球放飞，随着气球高度的不断增大，若高空气压不断降低，气球的体积也不断增大，而温度基本不变。请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的？
解：（1）根据盖·吕萨克定律可知，对于质量一定的气体（2分），在压强一定的情况下（1分），温度越高，体积越大（2分），故密度越小。
（2）气球要不断从外界吸热（2分），将吸取的能量用来不断对外做功（2分）。

13．（1）（6分）（选做，适合选修3—3的同学）
汽车内燃机汽缸内汽