高考一輪復(fù)習(xí) 熱力學(xué)定律

1、高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 選修選修33 選考部分選考部分高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 第第3講熱力學(xué)定律與能量守恒講熱力學(xué)定律與能量守恒高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 一、熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律一、熱力學(xué)第一定律與能量守恒定律1改變物體內(nèi)能的兩種方式改變物體內(nèi)能的兩種方式方式方式做功做功熱傳遞熱傳遞內(nèi)能內(nèi)能變化變化外界對物體做功，物體的外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體吸收熱量，

2、內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少物體放出熱量，內(nèi)能減少本質(zhì)本質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體不同不同物體間或同一物體不同部分間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移部分間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互相互聯(lián)系聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效果上做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效果上是相同的是相同的高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 2.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：物體內(nèi)能的增量內(nèi)容：物體內(nèi)能的增量U等于等于_ _.(2)表達(dá)式：表達(dá)式：_.3能量守恒定律能量守恒定律(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只內(nèi)容：能量

3、既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能能_，或者從，或者從_ _，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其_(2)任何違背能量守恒定律的過程都是不可能的，不消耗任何違背能量守恒定律的過程都是不可能的，不消耗能量而對外做功的能量而對外做功的_永動機(jī)是不可能制成的永動機(jī)是不可能制成的外界對物體做的功外界對物體做的功W和物體吸收的熱量和物體吸收的熱量Q的總和的總和UQW從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式一個物體轉(zhuǎn)移到別的一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體物體總量保持不變總量保持不變第一類第一類高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 【跟蹤訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練】1(單

4、選單選)如圖如圖1131所示，一演示用的所示，一演示用的“永動機(jī)永動機(jī)”轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪由輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而成的葉片輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動下列說法正確的是較長時間轉(zhuǎn)動下列說法正確的是()圖圖1131高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 A轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外

5、界能量B轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身C轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量量【答案【答案】D【解析【解析】該該“永動機(jī)永動機(jī)”葉片進(jìn)入水中，吸收熱量而伸展劃葉片進(jìn)入水中，吸收熱量而伸展劃水，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，離開水面后向空氣中放熱，葉片形狀迅速水，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，離開水面后向空氣中放熱，葉片形狀迅速恢復(fù)，所以轉(zhuǎn)動的能量來自熱水，由于不斷向空氣釋放熱量，恢復(fù)，所以轉(zhuǎn)動的能量來自熱水，由于不斷向空氣釋放熱量，所以水溫逐漸降低，所以水溫逐漸

6、降低，A、B、C錯，錯，D對對高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 2(單選單選)關(guān)于物體內(nèi)能的變化，下列說法正確的是關(guān)于物體內(nèi)能的變化，下列說法正確的是()A物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B物體對外做功，內(nèi)能一定減小物體對外做功，內(nèi)能一定減小C物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變D物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變【答案【答案】C高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 3(單選單選)(2015年湛江模擬年湛江模擬)如圖如圖1

7、132所示，用一根所示，用一根與絕熱活塞相連的細(xì)線將絕熱汽缸懸掛在某一高度靜止不動，與絕熱活塞相連的細(xì)線將絕熱汽缸懸掛在某一高度靜止不動，汽缸開口向上，缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可以無摩汽缸開口向上，缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現(xiàn)將細(xì)線剪斷，讓汽缸自由下落，則下列說擦移動且不漏氣，現(xiàn)將細(xì)線剪斷，讓汽缸自由下落，則下列說法正確的是法正確的是()A氣體壓強(qiáng)減小，氣體對外界做功氣體壓強(qiáng)減小，氣體對外界做功B氣體壓強(qiáng)增大，外界對氣體做功氣體壓強(qiáng)增大，外界對氣體做功C氣體體積減小，氣體內(nèi)能減小氣體體積減小，氣體內(nèi)能減小D氣體體積增大，氣體內(nèi)能減小氣體體積增大，氣體內(nèi)能減

8、小【答案【答案】B高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 二、熱力學(xué)第二定律二、熱力學(xué)第二定律1兩種表述兩種表述(1)第一種表述：熱量不能自發(fā)地從第一種表述：熱量不能自發(fā)地從_物體傳遞到物體傳遞到_物體物體(克勞修斯表述克勞修斯表述)(2)第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化用來做功，而不引起其他變化(開爾文表述開爾文表述)2第二類永動機(jī)是指設(shè)想只從單一熱源吸收熱量，使之第二類永動機(jī)是指設(shè)想只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓臒釞C(jī)這類永動機(jī)不可完全變?yōu)橛杏玫墓Χ?/p>

9、不引起其他變化的熱機(jī)這類永動機(jī)不可能制成的原因是違反了能制成的原因是違反了_熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律低溫低溫高溫高溫高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 【跟蹤訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練】4(多選多選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B一切不違背能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過程都是可以一切不違背能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過程都是可以實現(xiàn)的實現(xiàn)的C由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行D一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行【答案【

10、答案】AC【解析【解析】由熱力學(xué)第二定律和能量守恒定律易判斷選項由熱力學(xué)第二定律和能量守恒定律易判斷選項A、C是正確的是正確的高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 5(單選單選)關(guān)于對永動機(jī)的認(rèn)識，下列說法正確的是關(guān)于對永動機(jī)的認(rèn)識，下列說法正確的是()A第一類永動機(jī)和第二類永動機(jī)都違背了能量守恒定第一類永動機(jī)和第二類永動機(jī)都違背了能量守恒定律，所以都不可能制成律，所以都不可能制成B第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律，第二類永動機(jī)沒第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律，第二類永動機(jī)沒有違背能量守恒定律，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，第二有違背能量守恒定律，因此，隨著科學(xué)技術(shù)

11、的迅猛發(fā)展，第二類永動機(jī)是可以制成的類永動機(jī)是可以制成的C第一類永動機(jī)違反了能量守恒定律，第二類永動機(jī)違第一類永動機(jī)違反了能量守恒定律，第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，這兩類永動機(jī)都不可能制成反了熱力學(xué)第二定律，這兩類永動機(jī)都不可能制成D兩類永動機(jī)的實質(zhì)和工作原理是相同的，都是人們的兩類永動機(jī)的實質(zhì)和工作原理是相同的，都是人們的美好設(shè)想，是永遠(yuǎn)不會實現(xiàn)的美好設(shè)想，是永遠(yuǎn)不會實現(xiàn)的高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 【答案【答案】C【解析【解析】第一類永動機(jī)違反了能量守恒定律，不可能制第一類永動機(jī)違反了能量守恒定律，不可能制成；第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，

12、也不可能制成成；第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，也不可能制成高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 1熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與改變內(nèi)能的過程是等效的，而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系熱傳遞之間的定量關(guān)系2對公式對公式UQW符號的規(guī)定符號的規(guī)定對熱力學(xué)第一定律的理解與應(yīng)用對熱力學(xué)第一定律的理解與應(yīng)用 符符 號號WQU外界對物體做功外界對物體做功物體吸收熱量物體吸收熱量內(nèi)能增加內(nèi)能增加物體對外界做功物體對外界做功物體放出熱量物體放

13、出熱量內(nèi)能減少內(nèi)能減少高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 3.幾種特殊情況幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的，則若過程是絕熱的，則Q0，WU，外界對物體做的，外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量；功等于物體內(nèi)能的增加量；(2)若過程中不做功，即若過程中不做功，即W0，則，則QU，物體吸收的熱，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量；量等于物體內(nèi)能的增加量；(3)若過程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即若過程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即U0，則，則WQ0或或WQ，外界對物體做的功等于物體放出的熱量，外界對物體做的功等于物體放出的熱量高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選

14、考部分選考部分選修選修33 (單選單選)某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種實某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種實際氣體，氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力關(guān)于實際氣體際氣體，氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力關(guān)于實際氣體的下列說法正確的是的下列說法正確的是()A在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁的頂在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁的頂部沒有作用力部沒有作用力B若氣體膨脹對外界做功，則分子勢能一定增加若氣體膨脹對外界做功，則分子勢能一定增加C若氣體被壓縮，外界對氣體做功，則氣體內(nèi)能一定增若氣體被壓縮，外界對氣體做功，則氣體內(nèi)能一定增加加D若氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功，

15、則若氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功，則氣體分子的動能一定不變氣體分子的動能一定不變高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 (單選單選)(2015年廣州調(diào)研年廣州調(diào)研)把浸有乙醚的一把浸有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒內(nèi)的底部，快速壓下活塞時，棉花燃燒小塊棉花放在厚玻璃筒內(nèi)的底部，快速壓下活塞時，棉花燃燒起來，此實驗說明起來，此實驗說明()A做功使管內(nèi)氣體熱量增加做功使管內(nèi)氣體熱量增加B熱傳遞不能改變物體的內(nèi)能熱傳遞不能改變物體的內(nèi)能C做功改變了管內(nèi)氣體的內(nèi)能做功改變了管內(nèi)氣體的內(nèi)能D熱傳遞改

16、變了管內(nèi)氣體的熱量熱傳遞改變了管內(nèi)氣體的熱量【答案【答案】C【解析【解析】根據(jù)實驗，快速壓下活塞時，棉花燃燒起來，說根據(jù)實驗，快速壓下活塞時，棉花燃燒起來，說明玻璃筒內(nèi)的溫度升高，內(nèi)能增加，這一過程是通過做功實現(xiàn)明玻璃筒內(nèi)的溫度升高，內(nèi)能增加，這一過程是通過做功實現(xiàn)的的高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變，這就是能量守恒定律和轉(zhuǎn)移

17、的過程中其總量保持不變，這就是能量守恒定律特別提醒：特別提醒：(1)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界的普遍規(guī)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，違背該定律的第一類永動機(jī)是永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)的律，違背該定律的第一類永動機(jī)是永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)的(2)物質(zhì)不同的運(yùn)動形式對應(yīng)著不同形式的能，各種形式物質(zhì)不同的運(yùn)動形式對應(yīng)著不同形式的能，各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的能可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)化與能量守恒定律的應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與能量守恒定律的應(yīng)用 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 (單選單選)在一個與外界沒有熱交換的房間內(nèi)打開冰在一個與外界沒有熱交換的房間內(nèi)打開冰箱門，冰箱正常工作，過一

18、段時間房間內(nèi)的溫度將如何變化箱門，冰箱正常工作，過一段時間房間內(nèi)的溫度將如何變化()A降低降低B.升高升高C不變不變D.無法確定無法確定高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 (單選單選)關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能及其變化，下列說關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能及其變化，下列說法正確的是法正確的是()A系統(tǒng)的溫度改變時，其內(nèi)能必定改變系統(tǒng)的溫度改變時，其內(nèi)能必定改變B系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能不一定改變；向系統(tǒng)傳遞熱系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能不一定改變；向系統(tǒng)傳遞熱量，其內(nèi)能不一定改變量，其內(nèi)能不一定改變C對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能必定改變；系統(tǒng)

19、向外傳出一定對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能必定改變；系統(tǒng)向外傳出一定熱量，其內(nèi)能必定改變熱量，其內(nèi)能必定改變D若系統(tǒng)與外界不發(fā)生熱交換，則系統(tǒng)的內(nèi)能必定不改若系統(tǒng)與外界不發(fā)生熱交換，則系統(tǒng)的內(nèi)能必定不改變變【答案【答案】B高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 1在熱力學(xué)第二定律的表述中，在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地自發(fā)地”“”“不產(chǎn)生其不產(chǎn)生其他影響他影響”的涵義：的涵義：(1)“自發(fā)地自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助不需要借助外界提供能量的幫助(2)“不產(chǎn)生其他影響不產(chǎn)生其他影響”的涵義

20、是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等熱、放熱、做功等對熱力學(xué)第二定律的理解對熱力學(xué)第二定律的理解高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 2熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性象的宏觀過程都具有方

21、向性高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 特別提醒：特別提醒：熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物但在有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，如電冰箱；在引起其他變化的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為體，如電冰箱；在引起其他變化的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如氣體的等溫膨脹過程機(jī)械能，如氣體的等溫膨脹過程高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 4兩類永動機(jī)的比較兩類永

22、動機(jī)的比較第一類永動機(jī)第一類永動機(jī)第二類永動機(jī)第二類永動機(jī)不需要任何動力或燃不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做料，卻能不斷地對外做功的機(jī)器功的機(jī)器從單一熱源吸收熱量，使之完從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器的機(jī)器違背能量守恒定律，不違背能量守恒定律，不可能制成可能制成不違背能量守恒定律，違背熱不違背能量守恒定律，違背熱力學(xué)第二定律，不可能制成力學(xué)第二定律，不可能制成高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 物理物理選考部分選考部分選修選修33 (多選多選)下列說法正確的有下列說法正確的有()A熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體體傳到高溫物體B熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物體傳到高溫物體體傳到高溫物體C機(jī)械功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱量不可能全部轉(zhuǎn)化機(jī)械功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量