内容正文:
3.5热力学定律单元复习
晓峰物理
第三章
热力学定律
一、知识梳理与整合
1、功、热和内能的改变
一方面表明,以不同的方式对系统做功时,只要系统始末两个状态是确定的,做功的数量就是确定的;
另一方面也向我们表明,为了改变系统的状态,做功和传热这两种方法是等价的。也就是说,一定数量的功与确定数量的热相对应。
焦耳的实验
ΔU=W
△U=Q
一、知识梳理与整合
2、热力学第一定律
△U=Q+ W
一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
物理量 符号 意义 符号 意义
W + -
Q + -
ΔU + -
外界对物体做功
物体对外界做功
物体吸收热量
物体放出热量
内能增加
内能减少
一、知识梳理与整合
3、能量守恒定律
⑴能量转化的研究成果
⑵能量守恒观念的形成
第一类永动机是无法制成的
一、知识梳理与整合
4、热力学第二定律
无数事实告诉我们,凡是实际的过程,只要涉及热现象,都有特定的方向性。
热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
1、热力学第二定律的克劳修斯表述:
W<Q
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。
2、热力学第二定律的开尔文表述:
【例题1】在商场一些柜台前常见到一种气压凳(如图),它的高度可以调节且舒适性好。其原理结构简化模型就是一个气缸活塞模型,内部封闭一定质量氮气。如果有一个人坐上去,关于内部气体(理想气体,忽略与外界热交换)的说法正确的是( )
A.外界对气体做功,内能增加
B.气体对外界做功,内能增加
C.体积减小,压强增大,温度不变
D.体积减小,压强不变,温度升高
解析:
气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,内能增加,故A正确,B错误;气体被压缩,体积减小,根据理想气体状态方程可知,压强增大,由上分析可知气体的内能增大,温度升高,故CD错误。
三、生活·物理·社会
A
【例题2】某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况,车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示。可获取的信息是( )
A.从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功,内能迅速增大
B.打气结束到拔出气门芯前由于