3.3能量守恒定律 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

人教版 选择性必修第三册 3.3 能量守恒定律及热力学第二定律 第三章 功、热和内能的改变 一、探索能量守恒的足迹 1.不同形式的能 内能 机械能 光能 电能 新知讲解 2.能量之间的转化 风能转化为电能 电能转化为内能 太阳能转化为电能 化学能转化为电能 二、能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移过程中，能量的总量保持不变。 新知讲解 三、永动机不可能制成 永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，这种机器叫永动机。 （人们把这种不消耗能量的永动机叫第一类永动机）。 1.第一类永动机 概念：不需要任何动力或燃料，却能源源不断地对外做功。 结果：无一例外地归于失败。 原因：违背了能量守恒定律。 2.永动机给我们的启示 人类利用和改造自然时，必须遵循自然规律。 新知讲解 1．第一类永动机违反了什么而不能制成（ ） A．违反了热力学第一定律 B．违反了机械能守恒定律 C．违反了能量守恒定律 D．以上说法都不对 C 2. 下列说法正确的是 A. 因为能量守恒，所以能源危机是不可能的 B. 摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能 C. 热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性 D. 第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律 C 课堂练习 四、液封模型求压强 气体 h 液体 五、气缸模型求压强 1．热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。 六、热力学第二定律 （1）在不引起其它的变化的条件下，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。 （2）热量可以从低温物体传到高温物体上，但会引起其它变化，比如冷机做功。 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 说明：自然过程的方向性 新知讲解 2．热力学第二定律的开尔文表述： 不可能从单一热库吸收，使之完全变成功，而不产生其他影响。 （1）不仅要从一个热库吸热，而且一定会向另一个热库放热。 （2）机械能可以全部转化成内能，但这个过程是不可逆的。 说明： 第一类永动机制不成，是因为它违反了能量守恒定律 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但是违背热力学第二定律 热力学第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行” 新知讲解 例题1：下列说法中，正确的是（ ） A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性 B．热量不可能由低温物体传给高温物体 C．气体的扩散过程具有方向性 D．一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性 C 例题2：下列关于热力学定律说法正确的是 A. 第一类永动机不可制成违背了热力学第一定律 B. 第二类永动机不可制成违背了热力学第二定律 C. 电冰箱的工作原理不违背热力学第二定律，但违背了热力学第一定律 D. 从微观上可以这样理解热力学第二定律，热传导的自然过程总是从有序运动状态向无序状态转化的一个过程 B 典例探究 1.下列说法正确的是 A. 在自然条件下，热传递的过程是不可逆的 B. 热量不可能由高温物体传递给低温物体 C. 气体的扩散过程具有方向性 D. 一切形式能量转化都不具有方向性 AC 2. 以下说法正确的是 A. 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的 B. 液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的 C. 如果毛细管足够细，则管内液面可能降得更低 D. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越快 ABC 典例探究 3.关于热力学定律，下列说法正确的是________． A. 气体吸热后温度一定升高 B. 对气体做功可以改变其内能 C. 理想气体等压膨胀过程一定放热 D. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 BDE 4. 以下说法正确的有 A. 饱和蒸汽在等温变化的过程中，当其体积减小时压强不变 B. 气体放出热量，其分子平均动能减小 C. 晶体熔化吸热，分子平均动能增大 D. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 E. 自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 ADE 典例探究 $