高考物理【一轮复习】课件第一十五章 第三讲　热力学定律与能量守恒定律

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考点一　热力学第一定律的理解和应用
考点二　热力学第二定律
考点三　热力学定律与气体实验定律的综合应用
1．热力学第一定律(1)改变物体内能的两种方式①____；②传热。(2)热力学第一定律①内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的____与外界对它所做的功的和。②表达式：ΔU＝______。③正、负号法则
2.能量守恒定律(1)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其他形式，或者是从一个物体____到别的物体，在转化或____的过程中，能量的总量保持不变。(2)条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。(3)第一类永动机是不可能制成的，它违背了____________。
3．热力学第二定律(1)热力学第二定律的两种表述①克劳修斯表述：热量不能______从低温物体传到高温物体。②开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。(2)能量耗散：分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它只不过能使地球大气稍稍变暖一点，却再也不能自动聚集起来驱动机器做功了。
1．绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，气体的内能一定减少20 J。(　 　)2．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变。(　 　)3．可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功。(　 　)4．热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。(　 　)5．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失。(　 　)6．利用河水的能量使船逆水航行的设想，符合能量守恒定律。(　 　)7．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－283 ℃。(　 　)
1．对热力学第一定律的理解(1)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积减小，外界对气体做功，W为正。(2)与外界绝热，则既不从外界吸热，也不向外界放热，此时Q＝0。(3)如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，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。
2．三种特殊情况(1)若过程是绝热的，即Q＝0，则W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。(3)若过程的初、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物体放出的热量。
【典例1】　(2024·重庆卷)某救生手环主要由高压气罐和气囊组成，气囊内气体视为理想气体。密闭气囊与人一起上浮的过程中，若气囊内气体温度不变，体积增大，则(　 　)A．外界对气囊内气体做正功B．气囊内气体压强增大C．气囊内气体内能增大D．气囊内气体从外界吸热
【解析】　气囊上浮过程，密闭气体温度不变，由玻意耳定律pV＝C可知，体积变大，则压强变小，气体对外做功，故A、B错误；气体温度不变，内能不变，ΔU＝0，气体对外做功，W0，需要从外界吸热，故C错误，D正确。
1．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成，如图所示。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体(　 　)A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小
解析：密闭于汽缸内的压缩气体膨胀对外做正功，即外界对气体做负功，因而W