精品解析：第三章 热力学定律 讲和练 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第三章 热力学定律 一、焦耳的实验 1. 绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换___________，它不从外界___________，也不向外界___________。 2. 焦耳的代表性实验 （1）重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度______。 （2）通过电流的______给液体加热． 3. 实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的___________无关。 二、功和内能 4. 内能 微观：所有分子热运动的动能和分子势能之和。 宏观：只依赖于热力学系统________的物理量。 5. 功和内能：在绝热过程中，系统内能的增加量等于外界对系统做的功，即______。 6. 功与内能的改变理解 （1）ΔU＝W的适用条件是______过程． （2）在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能______；系统对外做功，系统的内能______。 三、热和内能 7. 热传递 （1）条件：物体的___________不同。 （2）热传递：热量总是从___________物体向___________物体传递。 8. 热和内能 （1）热量：它是在单纯的传热过程中系统___________变化的量度。 （2）表达式：___________。 （3）热传递与做功在改变系统内能上的异同。 ①做功和热传递都能引起系统___________的改变。 ②做功时是内能与其他形式能的___________；热传递只是不同物体（或一个物体的不同部分）之间内能的___________。 四、热力学第一定律 9. 改变内能的两种方式：___________与___________。两者在改变系统内能方面是等价的。 10. 热力学第一定律：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_______的和． 11. 热力学第一定律的表达式：ΔU=___________。 五、能量守恒定律 12. 能量守恒定律 能量既不会凭空_______，也不会凭空_______，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，能量的总量_______。 13. 能量守恒定律的意义 （1）各种形式的能可以___________。 （2）各种物理现象可以用___________联系在一起。 14. 永动机不可能制成 （1）第一类永动机：人们把设想的不消耗________的机器称为第一类永动机。 （2）第一类永动机由于违背了________，所以不可能制成。 六、热力学第二定律的克劳修斯表述 15. 热传导的方向性：一切与热现象有关的宏观自然过程都是___________的。 16. 热力学第二定律的克劳修斯表述：德国物理学家克劳修斯在1850年提出：热量不能自发地从________物体传到________物体。热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是传热的________。 七、热力学第二定律的开尔文表述 17. 热机 （1）热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的______变成工作物质的______。第二个阶段是工作物质对外______，把自己的内能变成______。 （2）热机的效率η：热机输出的______与燃料产生的______的比值，用公式表示为，热机的效率不可能达到100%。 18. 开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之___________，而不产生其他影响。（该表述阐述了机械能与内能转化的方向性） 19. 热力学第二定律的其他描述 （1）一切宏观自然过程进行都具有___________。 （2）气体向真空的自由膨胀是___________的。 （3）第二类永动机是不可能制成的。 20. 第二类永动机 （1）定义：只从___________热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机。 （2）第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反___________，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库。 1.对公式符号的规定 符号 W Q ΔU ＋ 体积减小，外界对热力学系统做功 热力学系统吸收热量 内能增加 - 体积增大，热力学系统对外界做功 热力学系统放出热量 内能减少 2.几种特殊情况 （1）绝热过程：Q=0，则ΔU=W，物体内能的增加量等于外界对物体做的功。 （2）等容过程：W=0，则ΔU=Q，物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量。 （3）等温过程：始末状态物体的内能不变，即ΔU=0，则W=-Q（或Q=-W），外界对物体做的功等于物体放出的热量（或