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第3讲热力学定律与能量守恒定律
目标要求1.理解热力学第肯定律,知道转变内能的两种方式,并能用热力学第肯定律解决相关问题.2.理解热力学其次定律,知道热现象的方向性.3.知道第一类永动机和其次类永动机不行能制成.
考点一热力学第肯定律能量守恒定律
1.转变物体内能的两种方式
(1)________;(2)传热.
2.热力学第肯定律
(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)表达式中的正、负号法则:
物理量
+
-
W
____对____做功
____对____做功
Q
物体______热量
物体______热量
ΔU
内能________
内能________
3.能量守恒定律
(1)内容
能量既不会凭空________,也不会凭空消逝,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________________.
(2)条件性
能量守恒定律是自然界的普遍规律,某一种形式的能是否守恒是有条件的.(例如:机械能守恒)
(3)第一类永动机是不行能制成的,它违反了________________________.
1.做功和传热转变物体内能的实质是相同的.()
2.绝热过程中,外界压缩气体做功20J,气体的内能肯定削减20J.()
3.物体吸取热量,同时对外做功,内能可能不变.()
1.热力学第肯定律的理解
(1)内能的变化常用热力学第肯定律进行分析.
(2)做功状况看气体的体积:体积增大,气体对外做功,W为负;体积缩小,外界对气体做功,W为正.
(3)与外界绝热,则不发生传热,此时Q=0.
(4)假如争辩对象是抱负气体,因抱负气体忽视分子势能,所以当它的内能变化时,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.
2.三种特殊状况
(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体内能的增加(削减);
(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸取(放出)的热量等于物体内能的增加(削减);
(3)若在过程的初、末状态,物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体放出(吸取)的热量.
例1肯定质量的抱负气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104J,气体内能削减1.3×105J,则此过程()
A.气体从外界吸取热量2.0×105J
B.气体向外界放出热量2.0×105J
C.气体从外界吸取热量6.0×104J
D.气体向外界放出热量6.0×104J
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
例2(多选)(2021·湖南卷·15(1)改编)如图,两端开口、下端连通的导热汽缸,用两个轻质绝热活塞(截面积分别为S1和S2)封闭肯定质量的抱负气体,活塞与汽缸壁间无摩擦.在左端活塞上缓慢加细沙,活塞从A下降h高度到B位置时,活塞上细沙的总质量为m.在此过程中,用外力F作用在右端活塞上,使活塞位置始终不变.整个过程环境温度和大气压强p0保持不变,系统始终处于平衡状态,重力加速度为g.下列说法正确的是()
A.整个过程,抱负气体的分子平均动能保持不变
B.整个过程,抱负气体的内能增大
C.整个过程,抱负气体向外界释放的热量小于(p0S1h+mgh)
D.左端活塞到达B位置时,外力F等于eq\f(mgS2,S1)
听课记录:______________________________________________________________
________________________________________________________________________
考点二热力学其次定律
1.热力学其次定律的两种表述
(1)克劳修斯表述:热量不能________从低温物体传到高温物体.
(2)开尔文表述:不行能从单一热库吸取热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.或表述为“________永动机是不行能制成的”.
2.热力学其次定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的______增大的方向进行.
3.其次类永动机不行能制成的缘由是违反了热力学其次定律.
1.可以从单一热源吸取热量,使之完全变成功.()
2.热机中,燃气的内能可以全部变成机械能而不引起其他变化.(
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