文档介绍：第3讲
热力学定律能量守恒
方式
做功
热传递
内能
变化
外界对物体做功,物体的内能增加
物体对外做功,物体的内能减小
物体吸收热量,内能增加
物体放出热量,内能减小
本质
其他形式的能与内能之间的转化
不同物体间或同一物体
不同部分间内能的转移
相互
联系
做一定量的功或传递一定量的热在改变内能的效果上是相同的
考点 1
热力学第一定律
概念
温度
内能(热能)
热量
功
涵义
物体分子平均
动能大小的标
志,对个别分
子来说,温度
没有意义
物体内所有分
子动能和势能
的总和
热传递过程中
内能的改变量
机械能或其他
形式的能和内
能之间的转化
过程
、内能、热量、功的区别
(1)内容:物体内能的增量ΔU 等于外界对物体做的功 W 和
物体吸收的热量 Q 的总和.
(2)表达式:
.
W+Q=ΔU
(3)符号法则:
>
<
吸
放
①功 W
0,外界对系统做功;W
0,系统对外界做功;
②热量 Q>0,物体
热;Q<0,物体热;
③内能ΔU>0,内能增加;ΔU<0,内能减少.
在应用热力学第一定律时,应特别分清 W、Q 的正负号,
以便准确地判断ΔU 的正、负.
(4)容易出错的几种特殊情况
①若是绝热过程,则 Q=0、W=ΔU,即外界对物体做的功
等于物体内能的增加;
②若过程中不做功,即 W=0,则 Q=ΔU,物体吸收的热
量等于物体内能的增加;
③若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则 W+Q
=0 或 W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量.
D
1.(单选)关于物体的内能和热量,下列说法中正确的是( )
,内能必定大
,内能大的物体其内能将减小,内能小
的物体其内能将增大,直到两物体的内能相等
C
2.(单选)关于物体内能的变化,以下说法中正确的是( )
,内能一定增大
,内能一定减小
,同时对外做功,内能可能不变
,同时对外做功,内能可能不变
3.(双选)某体育馆内有一恒温游泳池,水温等于室温,现有
一个气泡从水池底部缓缓上升,那么在上升过程中,泡内气体
(可视为理想气体)( )
CD
解析:气泡处在恒温的水池中,可认为温度不变,故平均
动能不变,选项 B 错;气泡从水池底部缓缓上升过程中,其压
强在不断减小,由气体压强的微观解释可知,体积必在增大,
对外做功,而温度不变,对理想气体而言,其内能不变,由热
力学第一定律知,气体必不断从外部环境中吸热,故选项 A 错,
C、D 正确.
图 13-3-1
,气体对外界做功
,外界对气体做功
,气体内能减小
,气体内能减小
4
.
(
单选
)
如图
13
-
3
-
1
所示,用一根与绝热活塞相连的细
线将绝热汽缸悬挂在某一高度静止不动,汽缸开口向上,缸内
封闭一定质量的气体,缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气,现
将细线剪断,让汽缸自由下落,则下列说法正确的
是
(
)
B
考点 2
热力学第二定律、能量守恒定律
(1)两种表述:
解析:
在没有剪断
线
前
,汽缸内密封气体的
压强
p
=
p
0
-
G
S
;
剪断
线
后
,汽缸及活塞都做自由落体运
动
,系
统
完全失重
,
p
′
=
p
0
,即
压强
增大
,故
A
错.
剪断
线
后
,由于气体
压强
增大到
等于大气
压
,活塞相
对
汽缸向下运动
动
,气体体
积
减小
,外界
对
气体做功
,故
B
对.
由
热
力学第一定律可知
,气
体内能增大,
故
C
、
D
错.
①按热传递的方向性来表述:热量不能
地从低温物体
传到高温物体.
自发
不产生其他影响
②按机械能与内能转化过程的方向性来表述:不可能从单
一热源吸收热量,使之完全变成功,而
.
(2)热力学第二定律的意义:揭示了有大量分子参与的宏观
过程的方向性,是独立于热力学第一定律的一个重要自然规律.
(3)热力学第二定律的微观解