第14章 第3讲 热力学定律与能量守恒定律-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第十四章 热学 第3讲　热力学定律与能量守恒定律 返回目录 传递的热量 W＋Q 返回目录 低温 高温 转化 转移 返回目录 × √ × √ × × √ 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式，并能用热力学第一定律解决相关问题。 2．理解热力学第二定律，知道热现象的方向性。 3．知道第一类永动机和第二类永动机不可能制成。 【知识总览】 【微点辨析】 (1)做功和传热的实质是相同的。( ) (2)外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变。( ) (3)给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热。( ) (4)可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功。( ) (5)热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。( ) (6)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失。( ) (7)利用河水的能量使船逆水航行的设想，符合能量守恒定律。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 热力学第一定律(互动共研) 1．热力学第一定律的理解 (1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析。 (2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正。 (3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0。 (4)如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化。 2．热力学第一定律的应用 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。 (2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。 (3)若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。 [例1]　(2022·湖北卷)一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p-V图中a→c、直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是(　　) A．a→b是等温过程 B．a→b过程中气体吸热 C．a→c过程中状态b的温度最低 D．a→c过程中外界对气体做正功 解析　根据理想气体的状态方程 eq \f(pV,T) ＝C，可知a→b气体温度升高，内能增加，且体积增大，气体对外界做功，则W<0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知a→b过程中气体吸热，A错误，B正确；根据理想气体的状态方程 eq \f(pV,T) ＝C可知，p-V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，a→c过程的温度先升高后降低，且状态b的温度最高，C错误；a→c过程气体体积增大，外界对气体做负功，D错误。 答案　B 1．(2022·山东济南二模)泉城济南，以泉闻名。小张同学在济南七十二名泉之一的珍珠泉游览时，发现清澈幽深的泉池底部，不断有气泡生成，上升至水面破裂。气泡在泉水中上升的过程中，假设水温不随深度变化，以下判断正确的是(　　) A．气泡对泉水做正功，气泡吸收热量 B．气泡对泉水做正功，气泡放出热量 C．泉水对气泡做正功，气泡吸收热量 D．泉水对气泡做正功，气泡放出热量 解析　气泡上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，在上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功。 答案　A 考点 eq \a\vs4\al(2) 热力学第二定律(素养自修) 1．[热力学第二定律的理解](多选)根据热力学定律，下列说法正确的是(　　) A．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B．效率为100%的热机是不可能制成的 C．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 D．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段 解析　第二类永动机不可能制成，它违反了热力学第二定律，故A错误；效率为100%的热机是不可能制成的，故B正确；电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，故C正确；从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响，是不可能实现的，故D错误。 答案　BC 2．[两类永动机的比较]关于两类永动机和热力学的两