2019-2020学年高中物理 第十章 热力学定律本章优化总结学案 新人教版选修3-3.doc

本章优化总结热力学第一定律及其应用 1公式和符号(1)公式：uqw.(2)符号外界对物体做功，则w为正；物体对外界做功(多为气体膨胀)，则w为负物体从外界吸热，q为正；物体放热，q为负物体内能增加，u为正；物体内能减少，u为负2在气体的状态变化过程中应注意的问题(1)只有绝热过程q0，uw，用做功可判断内能的变化(2)只有在气体体积不变时，w0，uq，用吸热、放热情况可判断内能的变化(3)若物体内能不变，即u0，w和q不一定等于零，而是wq0，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考虑(4)对于气体，做功w的正负一般要看气体体积变化，气体体积缩小，w0；气体体积增大，w0.如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a.其中，ab和cd为等温过程，bc和da为绝热过程(气体与外界无热量交换)这就是著名的“卡诺循环”(1)该循环过程中，下列说法正确的是_aab过程中，外界对气体做功bbc过程中，气体分子的平均动能增大ccd过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多dda过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是_(选填“ab”“bc”“cd”或“da”)若气体在ab过程中吸收63 kj的热量，在cd过程中放出38 kj的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_kj.解析(1)在ab的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，选项a错误；bc的过程中，气体对外界做功，w0，且为绝热过程，q0，根据uqw，知u0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项b错误；cd的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项c正确；da的过程为绝热压缩，故q0，w0，根据uqw，u0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，选项d错误(2)从ab、cd的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是bc，内能增大的过程是da.气体完成一次循环时，内能变化u0，热传递的热量qq1q2(6338)kj25 kj，根据uqw，得wq25 kj，即气体对外做功25 kj.答案(1)c(2)bc251.(多选)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pt图象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da、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小解析：选ad由pt图象可知过程ab是等容变化，温度升高，内能增加，体积不变，由热力学第一定律可知过程ab一定吸热，选项a正确；过程bc温度不变，即内能不变，由于过程bc体积增大，所以气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项b错误；过程ca压强不变，温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，放出的热量一定大于外界对气体做的功，选项c错误；温度是分子平均动能的标志，由pt图象可知，a状态气体温度最低，则平均动能最小，选项d正确热力学第二定律及其微观意义 热力学第二定律的表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(3)用熵表述：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小热力学第二定律的微观解释(1)一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行(2)掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律对宏观自然过程进行方向的说明凡是对这种宏观自然过程进行方向说明的，都可以作为热力学第二定律的表述热力学第二定律的表述很多，但这些不同的表述都是等价的关于热力学第二定律，下列表述正确的是()a不可能使热量从低温物体传递到高温物体b不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功c一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行d在任何的自然过程中，一个孤立系统的总熵一定增加解析如果有外界的帮助，可以使热量从低温物体传递到高温物体，也可以把热量全部用来做功，a、b错误；任何自然的过程都沿无序性增大的方向进行，c正确；在任何自然过程中一个孤立系统的总熵不会减小，总熵不会减小即总熵不变或增加，d错误答案c2.(多选)下列说法正确的是()a气体对外做功，其内能一定减小b热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体c能量耗散说明能量不会凭空产生，但可以凭空消失d单晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性解析：选bd.改变内能的方式有做功和热传递，故气体对外做功，其