高中物理 第二章 能量的守恒与耗散本章整合课件 新人教版选修12

1、本章整合,专题一,专题二,专题一做功和热传递改变物体的内能 做功和热传递都能改变物体的内能,这两种方式是等效的,但又有本质的区别:做功是其他形式的能和内能之间的转化,功是内能转化的量度;而热传递是内能的转移,热量是内能转移的量度。,专题一,专题二,【例题1】 如图所示,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a,a的两边分别盛有气体甲和乙,现将活塞p缓慢地向a移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动p的过程中() a.外力对乙做功,甲的内能不变 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 点拨:外界对气体乙做

2、功,乙又对甲热传递。,专题一,专题二,解析:根据热力学第一定律知,由于外力对乙做功,而容器和活塞p绝热(即无热传递),所以乙的内能增加,温度升高。甲、乙气体间由导热隔板相连。乙温度升高后,乙、甲之间发生热传递,使甲内能增加,温度上升,乙内能减小,温度下降,当甲、乙的温度相同时,热传递停止。所以c正确。 答案:c 题后反思有没有做功,看气体体积有没有变化,理想气体内能有没有改变看温度是升高还是降低。吸热还是放热可根据热传递的实际情况,也可以从做功和内能的改变状况来判断。,专题一,专题二,专题二热力学第二定律与热力学第一定律有何联系 1.热力学第一定律揭示了做功和热传递对改变物体内能的规律关系:指

3、明了内能不但可以转移,而且还可以跟其他形式的能相互转化。热力学第一定律是自然界中的能量转化和守恒定律在热力学中的一种表述形式,是从能的角度揭示物质运动形式相互转化的可能性,告诫人们:第一类永动机不可能制成,因为它违背了热力学第一定律。热力学第一定律只有一种表述。 2.热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,如机械能可以完全转化成内能,内能却不能完全转化成机械能而不引起其他变化,进一步揭示了各种物质运动过程及其运动形式的转化过程都具有方向性。告诫人们:第二类永动机不可能制成,虽然没有违背热力学第一定律,但却违背了热力学第二定律。热力学第二定律有多种表述。,专题一,专题二,3.两个定律

4、的关系:热力学第一定律是在和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式。说明功和热量与内能改变的定量联系,而第二定律指出了能量转化和守恒能否实现的条件和过程进行的方向,指明了一切和热相关的变化过程的自然发展方向不可逆,除非靠外界影响。所以二者相互独立,又互相补充。,专题一,专题二,【例题2】 随着世界经济的快速发展,能源短缺问题日显突出。能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一,下列有关能量转化的说法错误的是() a.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他的变化 b.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能 c.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行 d.外界对物体做功,物体的内能必然增加 点拨:注意对热力学第一定律与热力学第二定律的理解,以及两定律的区别和联系。,专题一,专题二,解析:由热力学第二定律的表述可知a对。热机效率总低于100%,b错。满足能量守恒的过程未必能自发进行,c错。由热力学第一定律u=w+q可知,w0,u不一定大于0,即