高考物理一轮复习 ⅰb部分第十三章 热学第三节热力学定律与能量守恒教学案

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1、第三节热力学定律与能量守恒一、改变物体的内能有两种方式和______。二、热力学第一定律1．内容一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的____与外界对它所做功的和。2．表达式ΔU＝______3．ΔU＝Q＋W的几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，________________等于物体内能的增加。(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，______________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______________。三、热力学第二定律1．两种表述(1)

2、克劳修斯表述(按热传导的方向性表述)：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起________。(2)开尔文表述(按机械能和内能转化过程的方向性表述)：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不____________。2．热力学过程方向性实例①高温物体低温物体；②功热；③气体体积V1气体体积V2(较大)；④不同气体A和B混合气体AB。3．熵增加原理在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会____。四、能量守恒定律1．内容能量既不会凭空____，也不会凭空____，它只能从一种形式____为另一种形式，或者从一个物体____到另一个物体，在转化或转移的过

3、程中其总量________。2．两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不消耗能量，却可以源源不断地对外做功从单一热源吸热，全部用来对外做功而不引起其他变化违背能量守恒定律不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律3.能源的利用(1)存在能量耗散和________。(2)重视利用能源时对____的影响。(3)要开发新能源(如______、生物质能、风能、水流能等)。1．对于一定质量的气体()A．吸热时其内能可以不变B．吸热时其内能一定不变C．不吸热也不放热时其内能可以减小D．不吸热也不放热时其内能一定不变2．下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向

4、性B．一切不违反能量转化和守恒定律的物理过程都是可能实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行3．易错辨析：(1)绝热过程就是等温过程。(2)热量不能从低温物体传递到高温物体。一、对热力学第一定律的理解自主探究1一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J。试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？思考1：ΔU＝Q＋W中的正、负号法则？思考2：温度、内

5、能、热量、功的比较？二、对热力学第二定律的理解自主探究2下列说法正确的是()A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律思考1：电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相比，有怎样的关系？思考2：“自发地”“不产生其他影响”的含义是什么？命题研究一、热力学定律的应用【题例1】如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的

6、过程中()A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解题要点：规律总结判定物体内能变化的方法(1)当做功和热传递两种过程同时发生时，内能的变化就要用热力学第一定律进行综合分析。(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正。(3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0。(4)如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化。命题研究二、气体实验定律与热力学

7、第一定律【题例2】(2012·浙江自选模块)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p—V图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是__________过程(填“等容”“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度__________(填“升高”“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体__________(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为__________。解题要点：规律总结气体实验定律与热力学定律的综合问题的处