第三章 热力学定律 本章小结-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课件PPT（人教版） 

导巧苏 本章小结 构建知识体系 焦耳实验—绝热过程 功、热和内能的改变 功和内能：△U=W(绝热过程) 热和内能：△U=Q(单纯传热) 改变内能的方式有做功和传热 热力学第一定律 表达式：△U=W+Q 热力学 符号法则 定律 内容 能量守恒定律 永动机不可能制成 克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体 开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功， 热力学第二定律 而不产生其他影响 能量耗散 能源是有限的 品质降低 题型一对热力学第一定律的理解与应用 1.景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒， 猛推推杆，可点燃艾绒。当筒内封闭的气体被推杆压缩过程中(B) A.气体温度升高，压强不变 B.气体温度升高，压强变大 C.气体对外界做正功，气体内能增加 D.外界对气体做正功，气体内能减少 解析：封闭的气体被推杆压缩过程中，由公式△U=W+Q知，在瞬间，Q=0,W>0,所 以内能增加，则温度升高，气体体积减小，压强增大，综上知B正确。 2.如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空，现将隔板抽 掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中(C) A.气体对外界做功，温度降低，内能减少 B.气体对外界做功，温度不变，内能不变 C.气体不做功，温度不变，内能不变 D.气体不做功，温度不变，内能减少 解析：右侧为真空，气体自由膨胀过程不做功。根据热力学第一定律有 △U=W+Q,W=0,因为是绝热容器，所以没有热交换，即Q=0,因此内能不变，理想 气体内能由温度决定，所以温度不变，故选C。 题型二气体实验定律与热力学第一定律的综合应用 3.(2020·天津卷)水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。 从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打 开，水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变， 则气体( )B 充气口 马气体 A.压强变大 B.对外界做功 C.对外界放热 D.分子平均动能变大 解析：在水向外不断喷出的过程中，罐内气体体积增大，则气体对外界做功， 根据玻意耳定律可知，罐内气体的压强减小，选项A错误，B正确；由于罐内气 体温度不变，则内能不变，而气体对外做功，故吸收热量，选项C错误；温度不 变，分子平均动能不变，选项D错误。 4.一定质量的理想气体，体积由V,膨胀到V2,如果通过压强不变的过程实现，对 外做功大小为W,传递热量的值为Q,内能变化为△U1;如果通过温度不变的过 程来实现，对外做功大小为W2,传递热量的值为Q2,内能变化为△U2。则(B) A.W1>W2,Q1<Q2,△U1>△U2 B.W1>W2,Q1>Q2,△U1>△U2 C.W1<W2,Q1=Q2,△U1<△U2 D.W1=W2,Q1>Q2,△U1>△U2 解析：在p一V图像中作出等压过程和等温过程的变化图线，如图所示。根据图像 与横轴所围的面积表示功，可知W>W2,第一种情况，根据一=C(常数)可知，气体压 PV 强不变，体积增大，因此温度升高，△U>0,根据热力学第r一定律有△U=Q1-W,则 有Q1>W;第二种情况是等温过程，气体温度不变，△U2=0,根据热力学第一定律有 △U2=Q2-W2,则有Q2W2,由以上可得△U1>△U2,Q>Q2,故选B。 P 题型三对热力学第二定律的理解与应用 5.下列过程中可能发生的是(C) A.某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他 任何影响 B.打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状 C.利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高 D.将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开 解析：根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体， 而不引起其他的影响，但通过一些物理手段是可以实现的，故C项正确；要使 内能全部转化为机械能必定要引起其他变化，故A项错误；气体膨胀具有方向 性，故B项错误；扩散现象也有方向性，故D项错误。