第14章 第3讲 热力学定律与能量守恒定律-【衡中学案】2024年新高考物理一轮总复习(人教版)

衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 第 ３ 讲　 热力学定律与能量守恒定律 知识梳理􀅰双基自测 ＺＨＩ ＳＨＩ ＳＨＵ ＬＩ ＳＨＵＡＮＧ ＪＩ ＺＩ ＣＥ 知 识 梳 理 知识点 １ 热力学第一定律 　 　 １.内容 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功的和ꎮ ２.表达式 ΔＵ ＝ 　 Ｑ ＋Ｗꎮ ３. ΔＵ ＝ Ｑ ＋Ｗ 的三种特殊情况 (１)绝热过程:Ｑ ＝ 　 ０ 　 ꎬ则 　 Ｗ ＝ ΔＵꎬ外界对物 体做的功等于物体内能的增加ꎮ (２)等容过程:Ｗ ＝ 　 ０ 　 ꎬ则 　 Ｑ ＝ ΔＵꎬ物体吸收 的热量等于物体内能的增加ꎮ (３)等温过程:ΔＵ ＝ 　 ０　 ꎬ则　 Ｗ ＋ Ｑ ＝ ０ 或　 Ｗ ＝ － Ｑꎬ外界对物体做的功等于物体放出的热量ꎮ 知识点 ２ 热力学第二定律 １.两种表述 (１)克劳修斯表述(按热传导的方向性表述):热 量不能自发地从低温物体传到高温物体ꎮ (２)开尔文表述(按机械能和内能转化过程的方 向性表述):不可能从单一热库吸收热量ꎬ使之完全变 成功ꎬ而不　 引起其他影响ꎮ ２.热力学过程方向性实例 (１)高温物体 热量 Ｑ 能自发传给 热量 Ｑ 不能自发传给 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 低温物体ꎮ (２)功 能自发地完全转化为 不能自发地且不能完全转化为 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 热ꎮ (３)气体体积 Ｖ１ 能自发膨胀到 不能自发收缩到 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 气体体积 Ｖ２(较大)ꎮ (４)不同气体 Ａ 和 Ｂ 能自发混合成 不能自发分离成 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑􀜑 混合气体 ＡＢꎮ ３.熵增加原理 在任何自然过程中ꎬ 一个孤立系统的总熵不 会　 减少ꎮ 知识点 ３ 能量守恒守恒 １.内容 能量既不会凭空　 产生ꎬ也不会凭空　 消失ꎬ它只 能从一种形式　 转化为另一种形式ꎬ或者从一个物体 　 转移到另一个物体ꎬ在转化或转移的过程中能量的 总量　 保持不变ꎮ ２.能源的利用 (１)存在能量耗散和　 品质下降ꎮ (２)重视利用能源时对　 环境的影响ꎮ (３)要开发新能源(如　 太阳能、生物质能、风能等)ꎮ 双 基 自 测 一、堵点疏通 １. 为了增加物体的内能ꎬ必须对物体做功或向它传递 热量ꎬ做功和热传递的实质是相同的ꎮ ( × ) ２. 绝热过程中ꎬ外界压缩气体做功 ２０ Ｊꎬ气体的内能可 能不变ꎮ ( × ) ３. 在给自行车打气时ꎬ会发现打气筒的温度升高ꎬ这是 因为打气筒从外界吸热ꎮ ( × ) ４. 可以从单一热源吸收热量ꎬ使之完全变成功ꎮ ( √ ) 二、对点激活 １. (２０２３􀅰宁波高三阶段性检测)如图所示ꎬ每天清晨 环卫工人开着洒水车把路面洒湿ꎬ可使路面不起灰 尘、空气更加清新ꎬ给人们一天的生活带来好心情ꎮ 洒水车在缓慢洒水过程中ꎬ若车胎不漏气ꎬ胎内气体 温度不变ꎬ不计分子间势能ꎬ则 (　 　 ) Ａ. 胎内气体对外界做正功 Ｂ. 轮胎与地面摩擦发热ꎬ故胎内气体的内能增加 Ｃ. 胎内气体温度不变ꎬ故与外界无热传递 Ｄ. 胎内气体温度不变ꎬ故每个气体分子的速率都 不变 ２. 下列叙述ꎬ正确的是 ( Ｃ ) Ａ. 气体吸热后温度一定升高 Ｂ. 热量不可能从低温物体传到高温物体 Ｃ. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的 宏观过程具有方向性 Ｄ. 物体从单一热源吸收的热量在不引起外界变化的 情况下可全部用于做功 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 ３０６ 高考一轮总复习·物理·人教版 核心考点􀅰重点突破 ＨＥ ＸＩＮ ＫＡＯ ＤＩＡＮ ＺＨＯＮＧ ＤＩＡＮ ＴＵ ＰＯ 考点一 对热力学第一定律的理解 １.热力学第一定律的理解 不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的 过程是等效的ꎬ而且给出了内能的变化量和做功与热 传递之间的定量关系ꎮ ２.对公式 ΔＵ ＝ Ｑ ＋Ｗ 的符号的规定 符号 Ｗ Ｑ ΔＵ ＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加 － 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少 　 　 典例试做 １ (多选) (２０２３􀅰安徽合肥高三开 学考试)如图所示ꎬｐ 和 Ｖ 分别表示压强和体积ꎬａꎬ