热力学定律 能量守恒定律ppt课件.ppt

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1、第2节　热力学定律　能量守恒定律1.物体内能的变化(1)改变内能的两种方式①做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就多少；物体对外界做了多少功，物体内能就多少．②热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就多少；物体放出了多少热量，物体内能就多少．一、热力学第一定律和能量守恒定律增加减少增加减少(2)两种改变方式间的关系①两者在上是等效的．②两者的本质区别：做功是其他形式的能和内能的相互，热传递是内能的．2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能

2、增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)公式：ΔU＝.内能改变转化转移W＋Q3．能量守恒定律内容：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，在能的转化或转移过程中其不变．二、热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述表述一(按照热传导的方向性来表述)：热量不可能自发地从__低温__物体传到__高温__物体．表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述)：不可能从单一热源吸收热量，全部对外做功，而不产生其他影响．它也可以表述为：第二类永动机是不可能制成的．

3、产生消失转化转移总量这两种表述是等效的，即可以从一种表述导出另一种表述．2．热力学第二定律的实质：揭示了大量分子参与的宏观过程的，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．3．热力学过程方向性的实例方向性4.热力学第一定律和热力学第二定律的关系热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式，而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程的方向，指出了一切变化过程的自然发展是不可逆的，除非靠外界影响，所以二者既相互联系又相互补充．5.两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不需要

4、任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，全部对外做功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒，不可能制成不违背能量守恒，违背热力学第二定律，不可能制成三、热力学第三定律热力学第三定律：不可能通过有限的过程把一个物体冷却到(不可能达到)．绝对零度绝对零度题型一：热力学第一定律的理解及应用例1(1)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，关于此过程中瓶内空气(不计分子势能)说法正确的是(　　)A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D.内能减小，外界对其做功(2)一定质量的气体，在

5、从一个状态Ⅰ变化到另一个状态Ⅱ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？【思路点拨】明白温度是分子平均动能的标志，弄清热力学第一定律的符号法则和符号的含义是解题的关键．【解析】(1)不计分子势能，空气内能由温度决定，随温度降低而减小，A、C均错误；薄塑料瓶因降温而变扁、空气体积减小，外界压缩空气做功，D正确；空气内能减小、外界对空气做功，根据能量守恒定

6、律可知空气向外界放热，B错误．(2)①由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝－120J＋280J＝160J气体的内能增加了160J.②由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态Ⅱ回到状态Ⅰ的过程中内能的变化应等于从状态Ⅰ到状态Ⅱ的过程中内能的变化，则从状态Ⅱ到状态Ⅰ的内能应减少160J即ΔU′＝－160J，又Q′＝－240J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′，所以W′＝ΔU′－Q′＝－160J－(－240J)＝80J，即外界对气体做功80J.【答案】(1)D　(2)①增加了160J②外界对气体做功　80J【方法

7、与知识感悟】1.热力学第一定律中的符号规定及意义：2．温度、内能、热量、功之间的区别概念温度内能热量功含义表示物体的冷热程度，是物体分子平均动能大小的标志，它是大量分子热运动的集体表现，对个别分子来说没有意义物体内所有分子动能和势能的总和，它是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能是热传递过程中内能的改变量，热量用来量度热传递过程中内能转移的多少做功过程是机械能和其他形式的能(包括内能)之间的转化关系温度和内能是状态量，热量和功则是过程量．热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移

8、例2如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成，另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点B而静止，在这一过程中，空气内能的改变量ΔE，外界对容器内空气所做的功W及物体和活塞的重力势能的变化之间的关系是(　　)A．Mg(h＋Δh)＋mgΔh＝ΔE＋WB．ΔE＝W，W＝Mg(h＋Δh