高考物理一輪總復(fù)習(xí)魯科課件：第十三章第三節(jié)

第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒第十三章熱學(xué)基礎(chǔ)梳理?自學(xué)導(dǎo)引一、改變內(nèi)能的兩種方式1.改變內(nèi)能的兩種方式是______和_______.2.做功和熱傳遞改變內(nèi)能是_____的,但做功是能量的____,而熱傳遞是_____.做功熱傳遞等效轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移二、熱力學(xué)第一定律1.內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做功的和.2.公式：ΔU＝W＋Q正值負(fù)值ΔU內(nèi)能增加內(nèi)能減少Q(mào)吸收熱量放出熱量W外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)對外界做功3.熱力學(xué)第二定律表述一：不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化——熱傳導(dǎo)的方向性.表述二：不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓獧C(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性.三、能量守恒定律1.內(nèi)容：能量既不會消失,也不會創(chuàng)生,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,能量的總值保持不變.2.永動機(jī)由能量守恒定律知,_______

永動機(jī)不可能制成.第一類由熱力學(xué)第二定律知,______

永動機(jī)不可能制成.四、能源與環(huán)境1.常規(guī)能源：_________________,常規(guī)能源帶來環(huán)境污染問題,如溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧等.2.新能源的開發(fā)：風(fēng)能、水能、太陽能、沼氣、核能等.第二類煤、石油、天然氣要點(diǎn)透析?直擊高考一、改變物體內(nèi)能的方式的理解1.與內(nèi)能相關(guān)的物理量的比較概念溫度內(nèi)能(熱能)熱量功含義表示物體的冷熱程度,是物體分子平均動能大小的標(biāo)志,它是大量分子熱運(yùn)動的集體表現(xiàn),對個(gè)別分子來說,溫度沒有意義物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和,它是由大量分子的熱運(yùn)動和分子的相對位置所決定的能是熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量,熱量是用來量度熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少做功過程是機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過程關(guān)系溫度和內(nèi)能是狀態(tài)量,熱量和功則是過程量.熱傳遞的前提條件是存在溫差,傳遞的是熱量而不是溫度,實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移2.改變內(nèi)能的兩種方式的比較名稱比較項(xiàng)目做功熱傳遞內(nèi)能變化外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量,內(nèi)能增加物體放出熱量,內(nèi)能減少物理實(shí)質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效果上是相同的名師袋點(diǎn)睛炮：(1)溫度胖、內(nèi)濱能、調(diào)熱量悉和功維是熱除學(xué)中雄相互五關(guān)聯(lián)圍的四紅個(gè)物豎理量.當(dāng)物票體的如內(nèi)能濫改變術(shù)時(shí)，雕溫度澇不一鋪定改論變.只有蓮當(dāng)通奮過熱趣傳遞笛改變香物體果內(nèi)能祖時(shí)才享會有搬熱量晶傳遞貞，但先能的偉形式竊沒有煩發(fā)生爺變化.(2)熱量已是傳齒遞過怕程中抵的特崇征物蚊理量婦，離畏開過淋程談拌熱量否毫無嘗意義.就某克一狀朝態(tài)而期言，樂只有“內(nèi)能”，根本偏不存勞在“熱量”和“功”，因型此不側(cè)能說紐奉一個(gè)趣系統(tǒng)鼻中含器有“多少凡熱量”或“多少喂功”.(3)對于檔理想恨氣體姨，由項(xiàng)于分穩(wěn)子間伍沒有兄相互婦作用支力，律沒有量分子而勢能舒，所里以理釋想氣柴體的扮內(nèi)能示只與刷溫度折和物港質(zhì)的舞量有潮關(guān).當(dāng)理趕想氣淋體體衫積減生小時(shí)呀，外挎界對掏氣體害做功襯，內(nèi)絞能要援增加蘇，當(dāng)爸理想露氣體盡體積料增大損時(shí)，猛氣體宰對外枕界做背功，薪內(nèi)能秘要減通小.即時(shí)沒應(yīng)用1.屋(1煉)遠(yuǎn)古寇時(shí)代,取火晃是一宵件困怨難的倒事,火一疲般產(chǎn)播生于峽雷擊努或磷劑的自住燃.隨著篇人類泊文明麗的進(jìn)劍步,出現(xiàn)鳳了“鉆木制取火”等方睜法.“鉆木炒取火”是通探過__臂__液__乓__方式面改變歪物體移的內(nèi)六能,把__豬__觸__足__轉(zhuǎn)變雷成內(nèi)祥能.圖13－3－1(2者)某同碗學(xué)做際了一樂個(gè)小殿實(shí)驗(yàn)插：先商把空吩的燒匪瓶放堂入冰挽箱冷弓凍,一小犬時(shí)后蠻取出茶燒瓶,并迅缺速把賢一個(gè)尿氣球錘緊密貸地套頑在瓶絹頸上,然后仇將燒賺瓶放慘進(jìn)盛巾滿熱叢水的遍燒杯意里,氣球托逐漸踢膨脹翻起來,如圖13－3－1所示.這是去因?yàn)楠q燒瓶勞里的坑氣體驗(yàn)吸收廣了水抄的__洋__桂__素_,溫度__恥__握__頌__站,體積__議__波__侵_.解析鄙：(1)均“鉆木”的過極程是孝做功詢的過資程,是把豆機(jī)械培能轉(zhuǎn)結(jié)化為虧內(nèi)能亞的過海程;要想臨取到簡火必蛇須使嚷溫度偉升高貸到木滾頭的石燃點(diǎn).(2熄)由熱過力學(xué)侮第一指定律胞知,燒瓶例里的主氣體什吸收響熱量龍后,氣體謠的內(nèi)擺能增擦加,因而財(cái)溫度益升高,體積濾增大.答案丘：(1抹)做功梨機(jī)伯械能(2苦)熱量崇升明高恭增大二、骨熱力頁學(xué)定賺律的磚理解1.對熱索力學(xué)拆第一慰定律青的理涼解(1古)熱力渡學(xué)第臉一定頑律不補(bǔ)僅反贈映了旱做功引和熱春傳遞祝這兩唉種改適變內(nèi)允能過四程是饅等效術(shù)的,而且自給出津了內(nèi)膀能的魄變化診量和鄙做功潑與熱江傳遞魔之間錫的定史量關(guān)野系.此定醋律應(yīng)絞用時(shí)誼各量夜的單胞位應(yīng)觀統(tǒng)一.(2瘋)對公刻式ΔU＝Q＋W符號不的規(guī)業(yè)定(3珠)幾種蝦特殊皮情況①若封過程拜是絕視熱的,則Q＝0,W＝ΔU,外界漢對物受體做除的功綠等于拳物體擔(dān)內(nèi)能單的增攻加.符號WQΔU＋外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加－物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少②若偏過程濟(jì)中不啦做功,即W＝0,則Q＝ΔU,物體白吸收化的熱槍量等劇于物推體內(nèi)松能的徒增加.③若匯過程念的始焰末狀互態(tài)物多體的者內(nèi)能慶不變,即ΔU＝0,則W＋Q＝0或W＝－Q,外界若對物批體做趙的功代等于翁物體窯放出叢的熱蓬量.2.對熱陶力學(xué)怕第二議定律歪的理忙解(1憐)在熱棚力學(xué)役第二拾定律賓的表焦述中,“自發(fā)雕地”、“不產(chǎn)蜓生其珍他影懷響”的涵羊義.①“自發(fā)吹地”指明拜了熱傲傳遞星等熱禮力學(xué)正宏觀壇現(xiàn)象銅的方胃向性,不需胸要借構(gòu)助外浮界提壓供能塞量的賄幫助.②“不產(chǎn)懲生其胳他影得響”的涵束義是扶發(fā)生樹的熱丹力學(xué)膏宏觀長過程核只在儉本系蛙統(tǒng)內(nèi)勒完成,對周泄圍環(huán)頌境不井產(chǎn)生潛熱力玻學(xué)方拔面的玻影響.如吸壩熱、部放熱紛、做辱功等.(2怖)熱力櫻學(xué)第寬二定量律的受實(shí)質(zhì)熱力蘋學(xué)第妖二定蹈律的枝每一帽種表變述,都揭因示了貨大量港分子踏參與什宏觀握過程科的方因向性,進(jìn)而轉(zhuǎn)使人地們認(rèn)妻識到君自然韻界中夕進(jìn)行愛的涉選及熱伐現(xiàn)象秤的宏泉觀過屢程都具具有劫方向燙性.(3遠(yuǎn))熱力水學(xué)過束程方內(nèi)向性毀實(shí)例3.兩類薪永動襯機(jī)的跪比較第一類永動機(jī)第二類永動機(jī)不需要任何動力或燃料,卻能不斷地對外做功的機(jī)器從單一熱源吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器違背能量守恒,不可能制成不違背能量守恒,違背熱力學(xué)第二定律,不可能制成4.熱力柱學(xué)第溝一定概律與老第二駕定律妖的關(guān)象系熱力椒學(xué)第翠一定圖律中,摩擦味力做堆功可鳴以全向部轉(zhuǎn)態(tài)化為強(qiáng)內(nèi)能;熱力午學(xué)第粒二定仆律卻減說明久這一紗內(nèi)能套在不孔引起恥其他扔變化我的情去況下輪不可膠能完給全變賀成功.熱量撒可以才從高禍溫物比體自墨發(fā)傳厭向低竹溫物闖體,而熱避力學(xué)蜜第二終定律呆卻說閃明熱傅量不每能自延發(fā)從殼低溫釣物體宴傳向摘高溫么物體.第一良定律班說明料在任個(gè)何過稿程中愚能量區(qū)必定法守恒,第二陜定律茂卻說旋明并刺非所辱有能迫量守汽恒的竿過程推均可辜以實(shí)百現(xiàn).熱力袖學(xué)第瓣二定錢律是連反映壁自然方界中錯過程剛進(jìn)行石的方砌向和備條件豎的一澆個(gè)規(guī)霞律,它指喬出自響然界斤中出晌現(xiàn)的輸過程勻是具駕有方市向性違的,在熱潛力學(xué)柱中,兩個(gè)枕定律秩相輔做相成幕、缺利一不蹤蝶可.即時(shí)繪應(yīng)用2.朝(2帥01拐2·安徽北合肥開模擬)地球示上有筑很多獵的海響水,它的桂總質(zhì)犧量約菊為1.榨4×億1018噸,如果逼這些敗海水殊的溫菜度降朵低0.巖1絨℃,將要間放出5.維8×糠1023焦耳諒的熱贊量,有人測曾設(shè)兵想利鬧用海狡水放腐出的管熱量零使它妄完全油變成刻機(jī)械革能來暈解決絕能源軟危機(jī),但這牢種機(jī)梳器是糊不能缸制成趕的,其原符因是()A.內(nèi)能雄不能柱轉(zhuǎn)化祥成機(jī)蝦械能B.內(nèi)能朝轉(zhuǎn)化李成機(jī)液械能奧不滿偵足熱運(yùn)力學(xué)盜第一勤定律C.只從趴單一匙熱源科吸收扛熱量預(yù)并完幫全轉(zhuǎn)猛化成雞機(jī)械憑能的懲機(jī)器其不滿都足熱村力學(xué)旱第二民定律D.上述蜓三種扛原因唱都不寺正確解析導(dǎo)：選C.內(nèi)能辭可以辰轉(zhuǎn)化和成機(jī)氣械能,如熱魯機(jī),A錯誤;內(nèi)能庫轉(zhuǎn)化距成機(jī)鎖械能屠的過址程滿到足熱形力學(xué)潮第一意定律,即能燈量守違恒定睬律,B錯誤;熱力甜學(xué)第屈二定獵律告予訴我歇們：貍不可資能從辰單一棍熱源掘吸收犯熱量馳并把動它全餐部用詳來做影功,而不設(shè)引起居其他嘆變化,C正確.題型探究?解碼命題題型1熱力疤學(xué)第啟一定擔(dān)律的塔應(yīng)用(2姻01旱1·高考均重慶雁卷)某汽角車后煙備箱跪內(nèi)安未裝有測撐起項(xiàng)箱蓋利的裝若置,它主匆要由位汽缸襖和活溫塞組譽(yù)成.開箱默時(shí),密閉埋于汽醒缸內(nèi)廁的壓蹦縮氣棵體膨撐脹,將箱桐蓋頂椅起,例1如圖13－3－2所示.在此販過程扇中,若缸償內(nèi)氣冤體與絕外界保無熱倍交換,忽略坡氣體娘分子勵間相哀互作娃用,則缸拜內(nèi)氣獎體()圖13－3－2A.對外路做正叉功,分子早的平稿均動興能減閉小B.對外歐做正爆功,內(nèi)能括增大C.對外至做負(fù)拜功,分子斬的平鐮均動曬能增丈大D.對外際做負(fù)假功,內(nèi)能盛減小【解析】氣體板膨脹,氣體辱對外絮做正誤功,又因皂氣體除與外威界無銳熱交晨換,由熱丹力學(xué)當(dāng)?shù)谝晃范刹娇芍怏w煌內(nèi)能還減小,因忽牛略氣械體分驢子間稼相互勉作用,沒有擠分子輝勢能,所以買分子楚的平索均動凍能減其小,選項(xiàng)A正確.【答案】A【規(guī)律憂總結(jié)】(1予)當(dāng)做閥功和滅熱傳籍遞兩吩種過臭程同尖時(shí)發(fā)賴生時(shí),內(nèi)能偶的變兆化就腫是要優(yōu)用熱伶力學(xué)前第一恩定律尊進(jìn)行吐綜合洞分析.(2爛)做功韻情況須看氣爐體的觀體積企：體盜積增寺大,氣體楊對外持做功,W為負(fù);體積倉縮小,外界拋對氣東體做違功,W為正.若與咳外界獅絕熱,則不脂發(fā)生側(cè)熱傳旦遞,此時(shí)Q＝0.題型2熱力奴學(xué)第婦二定租律的造應(yīng)用下列鄙說法類中正壤確的惕是()A.熱量筍不能藍(lán)由低權(quán)溫物壞體傳釋遞到蜻高溫疫物體B.外界擊對物字體做活功,物體劉的內(nèi)掉能必渣定增典加C.第二炒類永橫動機(jī)闖不可均能制雕成,是因菜為違悟反了著能量速守恒乎定律例2D.不可鐘能從祝單一梯熱源澆吸收離熱量茅并把輕它全幫部用她來做煙功,而不武引起架其他搖變化【思路朵點(diǎn)撥】一定鼠條件負(fù)下,熱量考能不呼能由灰低溫胸物體此傳向模高溫南物體恨呢？煤物體旋內(nèi)能笑的變覽化,是不臉是一少定有固外界崖對物悼體做詳功呢近