高中物理 第十章 熱力學定律章末復習課學案 新人教版選修33

1、我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長

2、 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。 第十章第十章 熱力學定律熱力學定律 章末復習課 【知識體系】 答案填寫 無 uw pv 溫度差 做功 uq wq 不可能 自發(fā)的 單一 100% 增大 低品質(zhì) 主題 1 熱力學第一定律 1做功與熱傳遞的區(qū)別與聯(lián)系 做功和熱傳遞是改變物

3、體內(nèi)能的兩種方式， 它們在改變物體的內(nèi)能上是等效的， 但它們的本質(zhì)不同做功是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞則是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 2熱力學第一定律 uwq.正確理解公式的意義及符號含義是解決本類問題的關(guān)鍵 (1)外界對物體做功，w0；物體對外做功，w0；物體放出熱量，q0，物體的內(nèi)能增加；u0，則內(nèi)能增加|u|；u0，則內(nèi)能減少|(zhì)u|. 【例 1】 (2016全國卷)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-t圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點o.下列判斷正確的是_ a氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 b氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在

4、狀態(tài)c時的內(nèi)能 c在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 d在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 e在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功 解析：由理想狀態(tài)方程知ca為等容線，體積相等則 a 正確；a、c兩狀態(tài)a的溫度大于c的溫度，則a的內(nèi)能大于c的內(nèi)能故 b 正確；由熱力學第一定律uwq知，cd過程溫度不變(內(nèi)能不變)，則qw，故 c 錯誤；da過程溫度升高內(nèi)能增大，則吸收的熱量大于對外做的功，故 d 錯誤；bc過程溫度降低量和da過程溫度的升高量相同則內(nèi)能的變化量相同，由熱力學第一定律知 e 正確 答案：abe 針對訓練 1(2015重慶

5、卷)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的，且車胎體積增大若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么下列正確的是( ) a外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小 b外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大 c胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小 d胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大 解析：對車胎內(nèi)的理想氣體分析知，因為是理想氣體分子勢能認為是 0，內(nèi)能只看分子動能，中午溫度升高，分子平均動能增大故內(nèi)能增大，體積增大為氣體對外做功，故選 d. 答案：d 主題 2 熱力學第二定律 1熱力學第二定律的兩種表述： (1)按照熱傳遞的方向性表述為：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，這是熱力學第二定律的克勞修斯表述 (

6、2)按照機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述為：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。態(tài)

7、 ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。 成功，而不產(chǎn)生其他影響這是熱力學第二定律的開爾文表述 2熱力學第二定律的微觀意義： (1)一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行 (2)用熵來表

8、示熱力學第二定律：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小 3在整個自然界中，無論有無生命，所有宏觀的自發(fā)過程都具有單向性，都是不可逆過程如河水向下游流，重物向下落，房屋由新到舊直至倒塌，人要從嬰兒到老年直至死亡等 【例 2】 (多選)根據(jù)熱力學定律，下列說法正確的是( ) a電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞 b空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量 c科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一的熱源熱機 d對能源的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機” 解析：在外界幫助的情況下，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，a 對；空調(diào)在制冷時，把室內(nèi)的熱量向室

9、外釋放，需要消耗電能，同時產(chǎn)生熱量，所以向室外放出的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量，b 對；根據(jù)熱力學第二定律，可知內(nèi)燃機不可能成為單一熱源的熱機，c 錯；因為自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不會使自然界的總能量減少，d 錯 答案：ab 針對訓練 2(多選)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是( ) a據(jù)熱力學定律，熱機的效率不可能達到 100% b做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的 c溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同 d物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的 解析：根據(jù)熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到 10

10、0%，故 a 正確；做功是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的，熱傳遞是通過能量轉(zhuǎn)移的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的，故 b錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同，故 c 正確；物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動是有規(guī)律的，故 d 錯誤 答案：ac 統(tǒng)攬考情 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn)

11、化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、

12、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。 本章考查多以選擇題的形式出現(xiàn)，主要考查熱力學第一定律，改變內(nèi)能的途徑：做功和熱傳遞， 并結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程進行考查 對熱力學第二定律主要以一個選項的形式出現(xiàn)，主要是熱力學第二定律的兩種表述及其微觀意義 真題例析 (2016全國卷)(多選)關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是_ a氣體吸熱后溫度一定升高 b對氣體做功可以改變其內(nèi)能 c理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 d熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 e如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡 解析：

13、氣體內(nèi)能的改變uqw，故對氣體做功可改變氣體內(nèi)能，b 選項正確；氣體吸熱為q，但不確定外界做功w的情況，故不能確定氣體溫度變化，a 選項錯誤；理想氣體等壓膨脹，w0，由熱力學第一定律uwq，則吸熱，故 a 正確過程bc中溫度不變則內(nèi)能不變即u0，但體積增大，氣體對外做功 w0 故吸熱則 b 錯過程ca中溫度減小即utc，qabqac btbtc，qabqac dtbtc，qab0.過程ab體積增大則對外做功， 即w0， 由熱力學第一定律uwq，則吸收的熱量qabu|w|，過程ac體積不變w0，則uqac，則 c 正確 答案：c 2.(2016海南卷)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)m可以經(jīng)歷過程

14、1或者過程2到達狀態(tài)n，其p-v圖象如圖所示在過程 1 中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程 2 中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化對于這兩個過程，下列說法正確的是_ a氣體經(jīng)歷過程 1，其溫度降低 b氣體經(jīng)歷過程 1，其內(nèi)能減小 c氣體在過程 2 中一直對外放熱 d氣體在過程 2 中一直對外做功 e氣體經(jīng)歷過程 1 的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程 2 的相同 解析：氣體經(jīng)歷過程 1，壓強減小體積變大，膨脹對外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，選項 a、b 正確；氣體在過程 2 中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pvtc，剛開始時氣體體積不變，我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟

15、發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康

16、 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。 壓強減小，則溫度降低，對外放熱；然后壓強不變，體積變大，膨脹對外做功，溫度升高吸熱，故 c、d 錯誤；無論是經(jīng)過過程 1 還是經(jīng)過過程 2，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，選項 e 正確 答案：abe 3(2016全國卷)(多選)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是_ a質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同

17、 b氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大 c氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變 d一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) e一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加 解析：溫度相同，分子平均動能相同，質(zhì)量雖然相同但兩種氣體分子個數(shù)不一定相同，則內(nèi)能不一定相同，故 a、b 錯誤；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，等壓膨脹溫度必升高，故 d、e 正確；由熱力學第一定律知，外界對氣體做功但可能放熱故內(nèi)能可能不變，則 c 正確 答案：cde 4.(多選）如圖所示，內(nèi)壁光滑、導熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體.當環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體( ） a.內(nèi)能增加 b.對外做功 c.壓強增大 d.

18、分子間的引力和斥力都增大 解析：對活塞：pp0mgs知：壓強不變；由等壓變化規(guī)律：溫度升高體積增大，體積增大則對外做功；導熱良好則溫度與環(huán)境溫度相同，增大，內(nèi)能增大；對理想氣體不考慮分子間的相互作用力.故選 ab. 答案：ab 5壓縮過程中，兩個閥門均關(guān)閉若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了 3.4104 j，則該氣體的分子平均動能_(填“增加”“減少”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功_(填“大于”“小于”或“等于”)3.4104 j. 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 進 入 新 常 態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn) 變 經(jīng) 濟 發(fā) 展 方 式 ， 改 變 粗 放 式 增 長 模 式 ， 不 斷 優(yōu) 化 經(jīng) 濟 結(jié) 構(gòu) ， 實 現(xiàn) 經(jīng) 濟 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 進 區(qū) 域 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 推 進 新 型 城 鎮(zhèn) 化 ， 推 動 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 一 體 化 因 ： 我 國 經(jīng) 濟 發(fā) 展 還 面 臨 區(qū) 域 發(fā) 展 不 平 衡 、 城 鎮(zhèn) 化 水 平 不 高 、 城 鄉(xiāng) 發(fā) 展 不 平 衡 不 協(xié) 調(diào) 等 現(xiàn) 實 挑 戰(zhàn) 。態(tài) ， 需 要 轉(zhuǎn)