2013届高三总复习课件(第1轮)物理(广西专版)课件：8.2热力学定律气体

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1、第2讲热力学定律气体第八章热学1一、热力学三定律1.热力学第一定律(1)内容：外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加量ΔU，即ΔU=W+Q.2(2)符号法则：外界对物体做功，W取正，如果物体对外界做功，W取负；物体从外界吸热，Q取正，物体向外界放热，Q取负；ΔU为正，表示物体内能增加，ΔU为负，表示物体内能减少.(3)实质：热力学第一定律实质上是其他形式的能和内能发生相互转化，或者不同物体间内能转移时能量守恒的体现.3物体吸热，内能必然增加，对吗？不对，内能的变化由做功和热传递两个方面决定，如果物体对外做功的数值比吸收的热量还

2、多，那么物体的内能是减少的.42.热力学第二定律(1)热力学第二定律的两种表述形式①按热传导的方向性表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.②按机械能和内能转化过程中的方向性表述：不可能从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他变化(第二类永动机不可能制成).5(2)热力学第二定律的实质：热力学第二定律实质上是表明一切宏观的、自发的热现象都具有方向性.所以，热力学第二定律还可以有其他的表述形式，例如：不可能使扩散从浓度低向浓度高的方向进行而不引起其他变化.但又要理解，并不是说这些热现象不能逆方向进行，只不过逆方向进行时，会引起其他变化.(

3、3)能量耗散从能量角度反映自然界的自发的宏观现象具有方向性，并非能量不守恒.63.热力学第三定律(1)内容：绝对零度不能达到.(2)热力学温度与摄氏温度的关系：如果某物体的摄氏温度为t，那么它的热力学温度T=(273.15+t)K.热力学温度的单位是开尔文，用符号K表示.7说明：①热力学三定律是相互独立的关系，热力学第一定律研究的是热传递和做功改变物体的内能时能量守恒，热力学第二定律研究的是自发的宏观热现象的方向性，热力学第三定律研究的是宇宙的低温极限.三个定律研究的角度是不同的，没有从属与包含的关系.8②热力学温度与摄氏温度每一度大小上是相同的，只是

4、温标的起点不同，热力学温度以宇宙的最低温度——-273.15℃为起点.0K可以无限接近，不能达到，假如达到0K，分子热运动将停止，这是不可能的.94.能量守恒定律能量即不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者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.能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，是研究自然科学的强有力的武器之一.105.两类永动机(1)第一类永动机：不消耗能量却可以源源不断对外做功的机器，由于违背能量守恒，不可能实现.(2)第二类永动机：从单一热源吸热，全部用来对外做功而不引起其他变化的机器，由于违背

5、热力学第二定律，不可能实现.11如图8-2-1所示，在一个导热汽缸内封闭着一定质量的理想气体，已知理想气体分子间相互作用的势能可以忽略不计，活塞可以无摩擦滑动且不漏气.今将活塞极其缓慢地向右拉动一段距离，如果外界温度保持不变，由于活塞移动极其缓慢，所以气体有足够的时间与外界进行热交换而使温度保持不变，则气体内能不变，这种过程叫气体的等温膨胀.在气体的等温膨胀过程中，气体从外界吸收的热量全部用于做功，这种现象是否与热力学第二定律矛盾呢？为什么？图8-2-112这种现象并不与热力学第二定律矛盾，因为这个过程不是自发产生的，如果不去拉活塞，气体不会发生这种等

6、温膨胀过程，要用力拉活塞且体积改变了，就是产生了其他影响.13二、气体的体积、压强、温度之间的关系1.理想气体(1)理想气体是一种这样的模型：①气体分子可视为质点；②气体分子除碰撞外，没有相互作用力，因而没有分子势能；③理想气体不会被液化和固化.14(2)由理想气体模型可知，一定质量的某种理想气体，其内能仅由温度决定.(3)常温常压下，实际气体分子间距离约为10r0，分子间的相互作用力可以忽略，分子势能也就可以忽略不计，可视为理想气体.152.气体分子动理论(1)气体分子运动特点：①气体分子间距离约为10r0，分子间的相互作用力可以忽略，通常认为气体分

7、子除碰撞外，没有相互作用力；②每个气体分子的运动是没有规则的，但对于大量气体分子来说，其速率分布遵循统计规律：16其一，气体分子沿各个方向运动的数目应该是相等的；其二，大多数分子的速率都在某个数值附近，离开这个数值越远，分子数越少，表现出中间大、两头小的规律.温度升高，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大.17(2)气体压强的微观意义：①气体压强是由于大量气体分子频繁撞击容器壁产生的；②从微观上看，气体的压强取决于分子在单位时间内对单位面积的容器壁的碰撞次数N和气体分子碰撞容器壁的平均冲量，写成公式为p=N.分子在单位时间内对单位面积的容器壁的碰撞次

8、数N由两个因素决定：18一是体积，体积越小，分子越密集，N会越大；另一个是温度，温度越高，分子