2019物理同步新一线鲁科版选修3-3（课件 讲义 精练）：第五章 热力学定律

结 束 结 束 热力学第一定律应用 (1)热力学第一定律的表达式：ΔU＝Q＋W。 (2)符号法则 ①外界对物体做功，则W为正；物体对外界做功，则W为负。 ②物体从外界吸热，则Q为正；物体放出热量，则Q为负。 ③物体内能增加，ΔU为正；物体内能减少，ΔU为负。 结 束 (3)三个物理量正负的判断方法 ①外界对气体做功W的正负的判断：对于气体一般要看体积如何变化，体积变大，对外做功，W为负；体积变小，外界对气体做功，W为正。 提示：气体向真空扩散，尽管体积变大，但并不对外做功。 ②在热传递过程中热量Q的正负的判断：物体温度低于外界环境温度，物体吸热，Q为正；物体温度高于外界环境温度，物体放热，Q为负。 ③内能变化情况的判断：对于理想气体要抓住温度变化是内能变化的标志，温度升高，内能增加，ΔU为正；温度降低，内能减少，ΔU为负。 结 束 [例1]　[多选](全国卷Ⅱ)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p­T图像如图所示。其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是 (　　) A．气体在a、c两状态的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 结 束 D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 解析：由ac的延长线过原点O知，直线Oca为一条等容线，气体在a、c两状态的体积相等，选项A正确；理想气体的内能由其温度决定，故在状态a时的内能大于在状态c时的内能，选项B正确；过程cd是等温变化，气体内能不变，由热力学第一定律知，气体对外放出的热量等于外界对气体做的功，选项C错误；过程da气体内能增大，从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D错误； 结 束 由理想气体状态方程知：eq \f(paVa,Ta)＝eq \f(pbVb,Tb)＝eq \f(pcVc,Tc)＝eq \f(pdVd,Td)＝C，即paVa＝CTa，pbVb＝CTb，pcVc＝CTc，pdVd＝CTd。设过程bc中压强为p0＝pb＝pc，过程da中压强为p0′＝pd＝pa。由外界对气体做功W＝p·ΔV知，过程bc中外界对气体做的功Wbc＝p0(Vb－Vc)＝C(Tb－Tc)，过程da中气体对外界做的功Wda＝p0′(Va－Vd)＝C(Ta－Td)，Ta＝Tb，Tc＝Td，故Wbc＝Wda，选项E正确。 答案：ABE 结 束 规律 区别 联系 热力学第一定律 热力学第二定律 区　别 热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现，否定了创造能量和消灭能量的可能性 热力学第二定律是关于在有限空间和时间内，一切和热现象有关的宏观过程都具有方向性的经验总结 联系 两定律都是热力学基本定律，分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律，二者相互独立，又相互补充，都是热力学的理论基础 热力学第一定律与热力学第二定律的比较 结 束 分类 第一类永动机 第二类永动机 设计要求 不消耗任何能量，可以不断做功(或只给予很小的能量启动后，可以永远运动下去) 将内能全部转化为机械能，而不引起其他变化 (或只有一个热源，实现内能与机械能的转化) 不可制成 的原因 违背能量守恒定律 违背热力学第二定律 两类永动机的比较 结 束 [例2]　关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是 (　　) A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的 B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾 C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别 D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律 结 束 解析：根据热力学第一定律和热力学第二定律的内容可知A错，B正确；热力学第一定律是能量守恒在热现象中的表现，热力学第二定律揭示的是与热现象有关的过程是有方向性的，二者有本质的区别，故C、D错。故正确选项为B。 答案：B 结 束 “课下综合检测”见“章末验收评估(五)” (单击进入电子文档) $$章末验收评估（五） 热力学定律 一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分，多选题全选对得6分，选不全得3分，错选不得分。) 1．(福建高考)关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是(　　) A．一定量气体吸收