2024届高考物理一轮复习导学案：11-5热力学定律（1）

听课规范：边听边记，重点整理；训练规范：选择有标记，计算左对齐，方程要规范，分行写算式，说明要准确，单位别忘记，小题号写清，审题留标记 庆云第一中学课堂导学案 热力学定律 高三物理 编号：11-5 日期： 姓名： 考点一　热力学第一定律与能量守恒定律 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 与外界对它 的和. (2)表达式：ΔU＝ . (3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则. 2.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别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变. ΔU＝Q＋W的三种特殊情况 过程名称 公式 内能变化 物理意义 绝热 Q＝0 ΔU＝W 外界对物体做的功等于物体内能的增加 等容 W＝0 Q＝ΔU 物体吸收的热量等于物体内能的增加 等温 ΔU＝0 W＝－Q 外界对物体做的功等于物体放出的热量 例1.下列说法正确的是(　　) A.物体放出热量，其内能一定减小 B.物体对外做功，其内能一定减小 C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 例2.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么(　　) A.外界对胎内气体做功，气体内能减小 B.外界对胎内气体做功，气体内能增大 C.胎内气体对外界做功，内能减小 D.胎内气体对外界做功，内能增大 例3.木箱静止于水平地面上，现在用一个80N的水平推力推动木箱前进10m，木箱受到的摩擦力为60N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek分别是(　　) A.U＝200J，Ek＝600J B.U＝600J，Ek＝200J C.U＝600J，Ek＝800J D.U＝800J，Ek＝200J 例4.一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问： (1)这些气体的内能发生了怎样的变化？ (2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J的热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？ 考点二　热力学定律与气体实验定律的综合 二、判断物体内能变化的方法 1.当做功和热传递两种过程同时发生时，内能的变化就要用热力学第一定律进行综合分析； 2.做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外界做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正；理想气体向真空自由膨胀，与外界互不做功； 3.与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0； 4.如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化. 例3.如图1，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac.则________.(填选项前的字母) A.Tb＞Tc，Qab＞Qac B.Tb＞Tc，Qab＜Qac C.Tb＝Tc，Qab＞Qac D.Tb＝Tc，Qab＜Qac 例4.我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化.如图2所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T0＝300K，压强p0＝1atm，封闭气体的体积V0＝3m3.如果将该汽缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体. ①求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强). ②下潜过程中封闭气体________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量________(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功. 例5.一定质量的理想气体经历了如图3所示的abca循环过程，其中a→b过程气体体积________(填“增大”“减小”或“不变”)，若c→a过程气体放出热量10J，则气体经历a→b→c过程内能的变化是______J. 考点三 对热力学第二定律的理解及应用 1．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义． (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助． (2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．