高考物理 第3讲 热力学定律和能量守恒考纲专题复习课件.pptx

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表达式:ΔU=Q+W.
ΔU表示物体内能的变化量,物体内能增加,则ΔU>0;物体内能减少,ΔU<,物体从外界吸热,Q>0;物体向外界放热,Q<,外界对物体做功,W>0;物体对外界做功,W<0.
上述公式说明了不消耗任何能量就能不断地向外做功的所谓第一类永动机是不可能制造出来的.
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能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变
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三、热力学第二定律
表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化.
表述二:不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功,而不引起其他的变化.
第二类永动机是不可能制造出来的.
热力学第二定律使人们认识到:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.
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一、热力学第一定律的应用
例1、一定质量的气体从外界吸收了1×105cal的热量,同时气体对外做了6×105J的功.(1cal=)问:
(1)气体的内能变化多少?
(2)分子势能是增加还是减少?
(3)分子动能如何变化?
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解析:可根据热力学第一定律ΔU=W+Q定量分析.
(1)因气体从外界吸收热量
所以Q=1×105×=×105J
气体对外做功W=-6×105J
据热力学第一定律,ΔU=W+Q
得ΔU=(-6×105)J+(×105)J=-×105J
×105J
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(2)因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大了,分子力做负功,气体的分子势能增加了.
(3)因为气体内能减少了,而分子势能增加了,所以分子动能必然减少了,且分子动能的减少量一定大于分子势能的增加量.
点评: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.
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变式训练1一定质量的理想气体,从某一状态开始,经过一系列变化后又回到开始的状态,用W1表示外界对气体做的功,W2表示气体对外界做的功,Q1表示气体吸收的热量,Q2表示气体放出的热量,则在整个过程中一定有( )
-Q2=W2-=Q2
=>Q2
C
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解析:由热力学第一定律可知
ΔU=W总+Q总=(W1-W2)+(Q1-Q2)=0,
由此可以得到
Q1-Q2=W2-W1,
本题的正确答案为A.
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二、正确利用热力学第二定律分析判断热力学问题
例2、如图15­3­1所示,气缸内盛有一定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,,,则下列说法中正确的是( )
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