2012高考总复习物理课件38热力学定律和能量守恒.ppt
《2012高考总复习物理课件38热力学定律和能量守恒.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2012高考总复习物理课件38热力学定律和能量守恒.ppt(50页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、,1,课时38 热力学定律和能量守恒,2,考点一 热力学第一定律 基础梳理 1改变物体内能的两种方式 (1)做功:做功可以改变物体的内能若做功过程中绝热,系统内能的增加(减少)等于外界对系统(系统对外界)所做的功,即UW. (2)热传递:热传递有三种方式,传导、对流和辐射热传递也可以改变物体的内能在单纯的热传递过程中,热量是系统内能变化的量度,即UQ.,3,2热力学第一定律 定义:一个热力学系统的内能增量等于外界对它传递的热量和外界对它做功的和,这个关系称为热力学第一定律 表达式:WQU 符号法则:外界对物体做功,W取正号,反之W取负号;物体吸收热量,Q取正号,反之Q取负号;物体内能增加,U取
2、正号,反之U取负号,4,3能的转化和守恒定律 内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,但在转化或转移的过程中其总量保持不变,5,疑难详析 做功和热传递改变内能是等效的,本质是不同的 在改变物体的内能上,做功和热传递可以起到同样的效果,即要使物体改变同样的内能,通过做功或者热传递都可以实现,如果把这样的两个物体放在一起,我们无法分辨出哪个是热传递改变的内能,哪个是做功改变的内能不过,做功和热传递还是有着本质的区别,6,(1)从运动形式看,做功是其他形式的能和物体微观分子热运动的转化,热传递则是通过分子之间的相互作用,只是发生了分
3、子热运动的转移; (2)从能量角度看,做功是其他形式的能和物体内能的转化,热传递则是内能在物体之间或者物体的不同部分之间的转移 物体的内能增加与否,不能单独地只看做功或者热传递,两个过程需要全面考虑,7,深化拓展 热量和内能 内能是由系统的状态决定的,状态确定系统的内能也随之确定要使系统的内能发生变化,可以通过热传递或做功两种方法来完成而热量是热传递过程中的特征物理量,和功一样,热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量,是用来衡量物体内能变化的有过程,才有变化,离开过程则毫无意义就某一状态而言,只有“内能”,不能谈到“热量”或“功”,8,考点二 热力学第二定律 基础梳理 1热传导的方向性
4、温度不同的两个物体接触时,热量会自发地从高温物体传给低温物体,但不会自发地从低温物体传给高温物体即热传导的过程具有方向性,9,2第二类永动机 只从单一热源吸取热量,使之全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫第二类永动机因为机械能和内能的转化是有方向的,所以第二类永动机不可能制成,10,3热力学第二定律 (1)两种表述:按热传导的方向性可以表述为“热量不能自发地由低温物体传给高温物体”,这是热力学第二定律的克劳修斯表述;按机械能与内能转化过程的方向性可以表述为“不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响”或表述为“第二类永动机是不可能制成的”,这是热力学第二定律的开尔文表述,11
5、,(2)等价实质:热力学第二定律的两种表述是等价的,可以从一种表述推导出另一种表述它们都揭示了大量分子参与宏观过程的不可逆性,说明自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,12,疑难详析 热力学第一定律与第二定律的相辅性 热力学第一定律中,摩擦力做功可以全部转化为内能;热力学第二定律却说明这一内能在不引起其他变化的情况下不可能完全变成功热量可以从高温物体自动传向低温物体,而热力学第二定律却说明热量不能自动从低温物体传向高温物体第一定律说明在任何过程中能量必定守恒,第二定律却说明并非所有能量守恒的过程均可以实现,13,热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律,它指出自然界中出
6、现的过程是具有方向性的,在热力学中,两个定律相辅相成、缺一不可,14,深化拓展 为什么第二类永动机不能制成 第二类永动机虽然不违背能的转化与守恒定律,但违背了热力学第二定律热机工作时从高温热源吸收热量Q,只有一部分用来做功W而转化为机械能,另一部分热量排放给低温热源也就是说即使没有任何漏气、摩擦、不必要的散热等损失,总有WQ,所以热机的效率总小于100%,即第二类永动机是不能制成的,15,题型一 热力学第一定律的应用 例1 一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从外界吸收了4.2105 J的热量,同时气体对外做了6105 J的功,则: (1)气体的内能_(填“增加”或“减少”),其变
7、化量的大小为_J. (2)气体的分子势能_(填“增加”或“减少”) (3)分子平均动能如何变化?,16,解析 (1)因气体从外界吸收热量, 所以Q4.2105 J 气体对外做功6105 J,则外界对气体做功 W6105 J 由热力学第一定律UWQ,得 U6 105 J4.2105 J1.8105 J, 所以物体内能减少了1.8105 J.,17,(2)因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大了,分子力做负功,气体的分子势能增加了 (3)因为气体内能减少了,而分子势能增加了,所以分子平均动能必然减少了,且分子平均动能的减少量一定大于分子势能的增加量 答案 (1)减少 1.8105 (2)增加
8、(3)减少,18,题后反思: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,要切记符号法则,系统对外做功W0,外界对系统做功W0,系统吸热Q0,放热Q0,U0系统内能增加,U0系统内能减少,19,一定量的气体,膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功?如果膨胀时做的功是135 J,同时向外放热85 J,气体内能的变化量是多少?内能是增加了还是减少了?,20,解析:对气体来说,体积膨胀,气体对外做功,在热力学第一定律中W表示外界对气体做的功,故此时W为负,气体膨胀做的功为135 J,向外界放热85 J,此时W135 J,Q85 J,由热力学第一定律知: UWQ1
9、35 J85 J220 J. 即内能减少了220 J 答案:见解析,21,题型二 对热力学第二定律的理解 例2 根据热力学第二定律,可知下列说法中正确的有 ( ) A热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体 B热量能够从高温物体传到低温物体,也可能从低温物体传到高温物体 C机械能可以全部转化为热量,但热量不可能全部转化为机械能 D机械能可以全部转化为热量,热量也可能全部转化为机械能,22,解析 根据热传递的规律可知热量能够从高温物体传到低温物体;当外界对系统做功时,可以使系统从低温物体吸取热量传到高温物体上去,制冷机(例如冰箱和空调)就是这样的装置但是热量不能自发地从低温物
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2012 高考 复习 物理 课件 38 热力学 定律 能量 守恒
链接地址:https://www.31doc.com/p-2129993.html