高中物理 第十章 热力学定律章末小结课件 新人教版选修33.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 3 热力学定律 第十章 章末小结 第十章 一 热力学第一定律及其应用1 热力学第一定律揭示了内能的增量 u 与外界对物体做功 w 与物体从外界吸热 q 之间的关系 即 u w q 正确理解公式的意义及符号的含义是解决此类问题的保证 1 外界对物体做功 w 0 物体对外界做功 w0 物体放出热量 q0 物体的内能增加 u 0 物体的内能减少 2 注意问题 1 只有绝热过程q 0 u w 用做功可判断内能变化 2 只有在气体体积不变时 w 0 u q 用吸热放热情况可判断内能的变化 3 若物体内能不变 即 u 0 则w q 功和热量符号相反 大小相等 因此判断内能变化问题一定要全面进行考虑 济南市2013 2014学年高三模拟 如图所示 一定质量的理想气体从状态a经等压过程到状态b 此过程中 气体压强p 1 0 105pa 吸收的热量q 7 0 102j 求此过程中气体内能的增量 根据热力学第一定律 有 u q w 7 0 102 2 0 102 j 5 0 102j此过程中气体内能增加5 0 102j答案 5 0 102j 二 热力学第二定律及应用1 热力学第二定律的几种表现形式 1 热传递具有方向性 两个温度不同的物体接触时 热量会自发地从高温物体传给低温物体 而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体 要实现低温物体向高温物体传递热量 必须借助外界的帮助 因而产生其他影响或引起其他变化 2 气体的扩散现象具有方向性 两种不同的气体可以自发地进入对方里面 最后成为均匀的混合气体 但这种均匀的混合气体 绝不会自发地分开 成为两种不同的气体 3 机械能和内能的转化过程具有方向性 物体在地面上运动 因摩擦而逐渐停下来 但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后 在地面上重新运动起来的现象 4 气体向真空膨胀具有方向性 气体可自发地向真空容器膨胀 但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回 使容器变为真空 2 热力学第二定律的微观解释一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 即在任何自然过程中 一个孤立系统的总熵不会减少 如图所示 为电冰箱的工作原理示意图 压缩机工作时 强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环 在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量 经过冷凝器时制冷剂液化 放出热量到箱体外 下列说法正确的是 a 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外b 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界 是因为其消耗了电能c 电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律d 电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 解析 热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律 是能的转化和守恒定律的具体表现 适用于所有的热学过程 故c正确 d错误 再根据热力学第二定律 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 必须借助于其他系统做功 a错误 b正确 故选b c 答案 bc 内能的改变 做功与热传递在高考中是热点 但难度不会太大 属于基础题型 热力学第一 第二定律在高考中是一新兴热点 考查时题型灵活 既可综合考查亦可单独命题 再加上近几年能源与环境的关系成为社会广泛关注的问题 本章知识在高考中出现机率变大 应引起我们的足够注视 2014 江苏物理 12a 一种海浪发电机的气室如图所示 工作时 活塞随海浪上升或下降 改变气室中空气的压强 从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭 气室先后经历吸入 压缩和排出空气的过程 推动出气口处的装置发电 气室中的空气可视为理想气体 1 下列对理想气体的理解 正确的有 a 理想气体实际上并不存在 只是一种理想模型b 只要气体压强不是很高就可视为理想气体c 一定质量的某种理想气体的内能与温度 体积都有关d 在任何温度 任何压强下 理想气体都遵循气体实验定律 2 压缩过程中 两个阀门均关闭 若此过程中 气室中的气体与外界无热量交换 内能增加了3 4 104j 则该气体的分子平均动能 选填 增大 减小 或 不变 活塞对该气体所做的功 选填 大于 小于 或 等于 3 4 104j 3 上述过程中 气体刚被压缩时的温度为27 体积为0 224m3 压强为1个标准大气压 已知1mol气体在1个标准大气压 0 时的体积为22 4l 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 计算此时气室中气体的分子数 计算结果保留一位有效数字 解析 1 理想气体是一种理想的模型 实际并不存在 但实际气体在温度不太高 压强不太大时都可视为理想气体 故选项a正确 b错误 理想气体的内能仅与温度有关 选项c错误 理想气体遵循气体实验定律 选项d正确 2 气体内能增加 温度升高 分子的平均动能将增大 由热力学第一定律w q e知 w e 3 4 104j 1 2014 新课标全国卷 33 一定量的理想气体从状态a开始 经历三个过程ab bc ca回到原状态 其p t图像如图所示 下列判断正确的是 a 过程ab中气体一定吸热b 过程bc中气体既不吸热也不放热c 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热d a b和c三个状态中 状态a分子的平均动能最小e b和c两个状态中 容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同答案 ade 2 2014 山东理综 37 如图 内壁光滑 导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体 当环境温度升高时 缸内气体 双选 填正确答案标号 a 内能增加b 对外做功c 压强增大d 分子间的引力和斥力都增大 答案 ab解析 气体的内能只与温度有关 温度升高 内能增大 选项a正确 气体体积增大 对外做功 选项b正确 气体的压强不变 选项c错误 理想气体不考虑分子间的引力和斥力 选项d错误 3 2014 重庆理综 10 1 重庆出租车常以天然气作为燃料 加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中 若储气罐内气体体积及质量均不变 则罐内气体 可视为理想气体 a 压强增大 内能减小b 吸收热量 内能增大c 压强减小 分子平均动能增大d 对外做功 分子平均动能减小