第14章 第3讲 热力学定律（PPT课件）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（老教材老高考）

2024版·物理（②） 第十四章　热学[选修3－3] 第3讲 热力学定律 做功 热传递 热量 Q＋W 吸收 增加 放出 减少 低温物体 高温物体 不产生其他影响 减小 无序性 转化 转移 总量 能量守恒定律 热力学第二定律 【课标解读】 　1.掌握热力学第一定律的内容，能进行相关计算。2.理解热力学第二定律的内容。3.理解能量守恒定律的内容。 　备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 一、热力学第一定律 1．改变物体内能的两种方式：______和_________。[1] 注解[1] 做功和热传递对改变物体的内能具有等效性。 2．热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的______与外界对它所做的功的和。 (2)表达式：ΔU＝_________。 (3)符号法则[2] 物理量 意义 符号 W Q ΔU ＋ 外界对系统做功 系统______热量 内能______ － 系统对外界做功 系统______热量 内能______ 注解[2] 功W的正负可以根据系统的体积变化判断： 体积增大→系统对外做功→W<0 体积减小→外界对系统做功→W>0 二、热力学第二定律及微观意义 1．热力学第二定律的两种表述 (1)克劳修斯表述：热量不能自发地从____________传到____________。 (2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而_____________________。或表述为“第二类永动机不可能制成”。 2．用熵的概念表述热力学第二定律 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会______。 3．热力学第二定律的微观意义[3] 一切自发过程总是沿着分子热运动_________增大的方向进行。 注解[3] 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 三、能量守恒定律和两类永动机 1．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______为其他形式，或者从一个物体______到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的______保持不变。 2．两类永动机[4] (1)第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器。违背__________________，因此不可能实现。 (2)第二类永动机：从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器。违背_____________________，不可能实现。 注解[4] 第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律但违背热力学第二定律。 1．(多选)(2022·郑州模拟)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是(　　) A．气体的内能减少 B．气体的内能不变 C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低 D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了 E．气体分子热运动的平均动能减小 答案：ACE 2．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．只有能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 B．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和 C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高 解析：选ABE。温度是分子平均动能的标志，减弱气体分子热运动的剧烈程度，则气体的温度降低，故A正确；气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，故B正确；在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，故C错误；气体在吸收热量的同时，若对外做功，且对外做的功大于吸收的热量，则内能可能减小，故D错误；气体在等压膨胀过程中，由理想气体状态方程可知，温度一定升高，故E正确。 3．(多选)(2023·湖南长沙模拟)关于第二类永动机，下列说法中正确的是(　　) A．第二类永动机是指没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机B．第二类永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制成 C．第二类永动机违背了热力学第二定律，所以不可能制成 D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能 E．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化 答案：ACE 4．(多选)根据热力学定律，下列说法正确的是(　　) A．电冰箱的工作表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量