高中物理知识点总结：热力学基础

1、WORD格式一.教学内容：热力学根底一改变物体内能的两种方式：做功和热传递1. 做功：其他形式的能与内能之间相互转化的过程，内能改变了多少用做功的数值来量度，外力对物体做功，内能增加，物体抑制外力做功，内能减少。2. 热传递：它是物体间内能转移的过程，内能改变了多少用传递的热量的数值来量度，物体吸收热量，物体的内能增加，放出热量，物体的内能减少，热传递的方式有：传导、对流、辐射，热传递的条件是物体间有温度差。二热力学第一定律专业资料整理WORD格式1.内容：物体内能的增量热量 Q的总和。等于外界对物体做的功W和物体吸收的专业资料整理WORD格式2.表达式：。3. 符号法那么：外界对物体做功，

2、W取正值，物体对外界做功， W取负值，吸收热量 Q取正值，物体放出热量 Q取负值；物体内能增加取正值，物体内能减少取负值。三能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生， 也不能凭空消失， 它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体。 在转化和转移的过程中， 能的总量不变， 这就是能量守恒定律。四热力学第二定律两种表述： 1不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。专业资料整理WORD格式2不可能从单一热源吸收热量，并把它全部用来做功，而不引起其他变化。热力学第二定律提醒了涉及热现象的宏观过程都有方向性。3热力学第二定律的微观实质是：与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝

3、着分子热运动状态无序性增加的方向进展的。4熵是用来描述物体的无序程度的物理量。物体内局部子热运动无序程度越高，物体的熵就越大。五说明的问题1. 第一类永动机是永远无法实现的，它违背了能的转化和守恒定律。2. 第二类永动机也是无法实现的，它虽然不违背能的转化和守恒定律，但却违背了热力学第二定律。六能源和可持续开展1. 能量与环境1温室效应：化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳，使大气中二氧化碳的含量大量提高， 导致“温室效应， 使得地面温度上升，两极的冰雪融化， 海平面上升，淹没沿海地区等不良影响。2酸雨污染：排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中溶入雨水，使其形成酸雨，酸雨进入地表、江河

4、、破坏土壤，影响农作物生长，使生物死亡，破坏生态平衡， 同时腐蚀建筑构造、 工业装备、动力和通讯设备等，还直接危害人类*。2. 能量耗散和能量降退1能量耗散：在能量转化过程中，一局部机械能转变成内能，而这些内能最终流散到周围的环境中， 我们没有方法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量的耗散。2能量降退：从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量。能量耗散不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低。专业资料整理WORD格式二 . 重点、难点一热力学第一定律热力学第一定律说明了做功和热传递是物体内能改变的量度， 没有做功和热传递就不可能实现能的转化和转移。按

5、照符号法那么将“号代入计算或分析问题，如果事先不便确定其正负， 可以先假定它为正， 在计算出结果以后再作判断。 假设大于零，说明与原假设一致，假设结果为负，那么说明与原假设相反。热力学第一定律的应用一般步骤是：1.根据符号法那么写出各量W、的正负。2.根据方程求出未知量3. 再根据未知量的正负判断该量的变化。专业资料整理WORD格式例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了A.B.C.专业资料整理WORD格式选项D.解析：根据热力学第一定律的符号法那么， B 正确。，所以专业资料整理WORD格式答案： B专业资料整理WORD格式二正确运用能量守恒定律计算内能和机械能相互转化的问题物体内能对

6、分子而言， 它是组成物体所有分子热运动的动能和分子热能的总和，它是状态量，它的大小与温度、 体积以及物体所含分子数有关。 机械能是对物体整体而言，它是物体整体的动能和势能 包括重力势能和弹性势能 的统称，即使静止物体的动能为零，重力势能和弹性势能也不变，物体仍具有内能。物体的机械能与内能之间可以发生相互转化， 例如“摩擦生热， 但能的总量不变。在分析此类问题时， 一要注意能量转化的方向， 二要考虑到转化的快慢导致的效果上的不同。例 2. 如下列图容器中， A、B 各有一个可自由移动的轻活塞， 活塞下是水， 上为空气，大气压恒定。 A、B 底部由带有阀门 K 的管道相连，整个装置与外界绝热，专业

7、资料整理WORD格式原先 A 中水面比 B 中高，翻开阀门，使 A 中水逐渐向 B 流，最后到达平衡。 在这个过程中，下面哪个说法正确A. 大气压对水做功，水的内能增加B. 水抑制大气压力做功，水的内能减少C. 大气压对水不做功，水的内能不变D. 大气压对水不做功，水的内能增加解析：此题主要考察能量转化与守恒定律和大气压力做功的计算， 翻开阀门后， A 中的水逐渐流入 B 中，最后到达平衡，即稳定下来。这一过程中，水的重心一定降低， 重力势能一定减少， 依据能的转化与守恒定律， 减少的重力势能全部转化为整个系统的内能，水的内能增加容器的内能也增加。A、B 液面大气压强相等，设为答案： D例 3

8、. 如下列图，固定容器及可动活塞 P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B 的两边分别盛有气体甲和气体乙，现将活塞 P 缓慢地向 B 移动一段距离，气体的温度随其内能的增加而升高，那么在移动 P的过程中A. 外力对乙做功，甲的内能增加B. 外力对乙做功，乙的内能不变C. 乙传递热量给甲，乙的内能增加D. 乙的内能增加，甲的内能不变专业资料整理WORD格式解析：以气体乙为研究对象，外力对气体乙做功，内能增加，因而气体的温度随其内能的增加而升高。 B 是固定的导热隔板， 通过热传递， 乙传递热量给甲，甲的内能增大。 固定容器及可动活塞都是绝热的， 以系统为研究对象， 由热力学第一定律得，答案：

9、AC例 4. 如下列图，直立容器内部有被隔板隔开的 A、B 两局部气体， A 的密度小， B 的密度较大，抽去隔板，加热气体，使两局部气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为 Q，气体内能增加为，那么A.C.解析：A、B 气体开场的合重心在中线下， 混合均匀后在中线， 所以系统重力势能增大，由能量守恒知，吸收热量一局部增加气体内能， 一局部增加重力势能。故答案： B三热力学第二定律1. 1热力学第二定律符合能量守恒定律； 2热力学第二定律的两种表述是等价的，可以以其中一种表述推导出另一种表述。 对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述。3第二类永动机不违背能量守恒定律，

10、但违背了热力学第二定律。所以是不可能制成的。 4热力学第二定律提醒了有大量分子参与的宏观过程的方向性， 使得它们成为独立于热力学第一定律的自然规律。2. 热力学第一定律和热力学第二定律是热力学知识的根底理论。热力学第一定律指出任何热力学过程中能量守恒， 而对过程没有其他限制。 热力学第二定律指明哪些过程可以发生， 哪些不可能发生， 如：第二类永动机不可能实现， 热机效率不可能是 100%，热现象过程中能量耗散是不可防止的，宏观的实际的热现象过程是不可逆的等等。专业资料整理WORD格式3. 热力学第一定律反映了功、热量跟内能改变之间的定量关系；热力学第二定律的实质是：自然界中进展的涉及热现象的宏

11、观过程都具有方向性， 都是不可逆的。违背该定律的第二类永动机是无法实现的。例 5. 以下说法正确的选项是A. 热量不能由低温物体传递到高温物体B. 外界对物体做功，物体的内能必定增加C. 第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化解析：由热力学第二定律可知， 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，但可借助于外在动力实现，如冰箱、空调等设施， A 选项不正确。又由热力学第一定律可知，物体内能的改变由做功和热传递两种方式共同决定， 所以 B 选项不确切。第二类永动机违背了热力学第二定律， 所以 C 选项错误。 由机械能与内能

12、转化过程的方向性热力学第二定律表述 2可知， D选项正确。答案： D例 6.关于永动机和热力学定律的讨论，以下表达正确的选项是A. 第二类永动机违反能量守恒定律B. 如果物体从外界吸收了热量，那么物体的内能一定增加C. 外界对物体做功，那么物体的内能一定增加D. 做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的专业资料整理WORD格式解析：第二类永动机违反热力学第二定律并不违反能量守恒定律，故A 错。专业资料整理WORD格式据热力学第一定律 知内能的变化由做功 W和热传递 Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况就无法确定内能的变化情况， 故 B

13、、C项错误。做功和热传递都可改变物体内能。但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故 D正确。专业资料整理WORD格式答案： D【模拟试题专业资料整理WORD格式1. 以下说法中正确的选项是A. 0 的水结成 0的冰，由于体积增大，分子势能增大B. 将铁块烧热，铁块中分子平均动能增大，分子势能增大C. 物态发生变化时，分子势能一定变化D. 物体的机械能和内能都可能为零2. 行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰； 降落伞在空中匀速下降； 条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈， 线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的一样的物理

14、过程是物体抑制阻力做功物体的动能转化为其他形式的能量物体的势能转化为其他形式的能量物体的机械能转化为其他形式的能量A. B. C. D.3. 高为 hm的瀑布，设落到瀑布底部的水损失的重力势能全部转化为内能，且被水本身所吸收，那么瀑布顶部的水与底部的水的温度差为A.C.D.4.在一个标准大气压下，设100的 1g 水具有的内能为A.C.5. 在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地浮至液面，那么气泡在浮起的过程中A. 放出热量 B. 吸收热量C. 不吸热也不放热D.无法判断6.假设热机从热源吸收热量为Q，对外做功为 W，定义为热机效率值为专业资料整理WORD格式A. 可以是 100% B. 可以大于 100%C. 可以大于或等于100% D. 一定小于 100%7.关于热力学第二定律的微观意义，以下说法正确的选项是A. 大量分子无规那么的热运动，能够自发转变为有序运动B. 热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C. 热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D. 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展，系统的总熵不会减小8. 以下关于熵的有关说法错误的选项是A. 熵是系统内分子运动无序