第三章 热力学定律【速记清单】-2023-2024学年高二物理单元速记·巧练（人教版2019选择性必修第三册）

第三章 热力学定律 核心考点01 功、热和内能的改变 1. 功和内能 1.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）代表性实验：①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温 ；②通过电流的 给水加热。 （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。 2．功和内能 (1)内能：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统 的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在 过程中对系统所做的功相联系。鉴于功是能量 的量度，所以这个物理量必定是系统的一种 ，我们把它称为系统的 。 (2)功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的变化量，即 。在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。 2. 热和内能 (1) 热传递条件：物体的 不同。 (2) 热传递定义：两个 不同的物体相互接触时，温度高的物体要 ，温度低的物体要 ， 从 物体传到了 物体。 (3)热量：它是在单纯的传热过程中系统 变化的量度。 (4)内能的表达式： 。 (5)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 。我们不能说物体具有多少 ，只能说某一过程中物体 或 了多少热量。 核心考点02 热力学第一定律 1.热力学第一定律 (1)改变内能的两种方式： 与 。两者在改变系统内能方面是 。 (2)热力学第一定律内容：一个热力学系统的 等于外界向它传递的 与外界对它 的和。 (3)热力学第一定律表达式： 。热力学第一定律的数学表达式也适用于 、 和 的情况。 核心考点03 能量守恒定律 1.能量守恒定律 (1)内容：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 或 的过程中，能量的 保持不变。。 (2) 意义： ①各种形式的能是可以相互 。 ②各种互不相关的物理现象可以用 定律联系在一起。。 2.永动机不可能制成 (1)永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地 的机器。 (2)永动机不可能制成的原因：违背了 定律。 (3)意义：正是历史上设计永动机的 ，才使后人的思考走上了正确的道路。 核心考点04 热力学第二定律 1.热力学第二定律 1．热力学第二定律的克劳修斯表述 (1)内容：热量不能自发地从 物体传到 物体。即传热的过程具有 。 (2)传热的方向性 ①热量可以自发地由 物体传给 物体。 ②热量不能自发地由 物体传给 物体。 ③一切与热现象有关的宏观自然过程都是 。在表述中强调“自发”，就是不需要任何 介入，就能发生。 2．热力学第二定律的另一种表述 (1)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：热机输出的 与燃料产生的 的比值。用公式表示： 。 (2)开尔文表达 不可能从 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)。 热力学第二定律的 和 表述是等价的。 2.能源是有限的 （1）能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量转化为 ，流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。 （2）各种形式的能量向内能的转化，是无序程度 的状态向无序程度 的状态的转化，是能够 发生、 发生的。 （3）能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有 。 （4）能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量 的降低，它实际上是将能量从高度有用的 形式降级为不大可用的 形式。