第3講熱力學定律能量守恒方式做功熱傳遞內能變化外界對物體做功，物體的內能增加 物體對外做功，物體的內能減小物體吸收熱量，內能增加物體放出熱量，內能減小本質其他形式的能與內能之間的轉化不同物體間或同一物體不同部分間內能的轉移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內能的效果上是相同的考點1熱力學第一定律1．改變物體內能的兩種方式的比較概念溫度內能(熱能)熱量功涵義物體分子平均動能大小的標志，對個別分子來說，溫度 沒有意義物體內所有分子動能和勢能 的總和熱傳遞過程中內能的改變量機械能或其他形式的能和內能之間的轉化 過程2.溫度、內能、熱量、功的區(qū)別3.熱力學第一定律(1)內容：物體內能的增量ΔU等于外界對物體做的功W和物體吸收的熱量Q的總和．(2)表達式：.W＋Q＝ΔU(3)符號法則：＞＜吸放①功W0，外界對系統(tǒng)做功；W0，系統(tǒng)對外界做功；②熱量Q＞0，物體熱；Q＜0，物體熱；

③內能ΔU＞0，內能增加；ΔU＜0，內能減少． 在應用熱力學第一定律時，應特別分清W、Q的正負號，以便準確地判斷ΔU的正、負． (4)容易出錯的幾種特殊情況 ①若是絕熱過程，則Q＝0、W＝ΔU，即外界對物體做的功等于物體內能的增加；②若過程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收的熱量等于物體內能的增加；

③若過程的始末狀態(tài)物體的內能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對物體做的功等于物體放出的熱量．D1．(單選)關于物體的內能和熱量，下列說法中正確的是()A．熱水的內能比冷水的內能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內能必定大C．在熱傳遞過程中，內能大的物體其內能將減小，內能小的物體其內能將增大，直到兩物體的內能相等D．熱量是熱傳遞過程中內能轉移的量度C

2．(單選)關于物體內能的變化，以下說法中正確的是()A．物體吸收熱量，內能一定增大B．物體對外做功，內能一定減小C．物體吸收熱量，同時對外做功，內能可能不變

D．物體放出熱量，同時對外做功，內能可能不變

3．(雙選)某體育館內有一恒溫游泳池，水溫等于室溫，現(xiàn)有一個氣泡從水池底部緩緩上升，那么在上升過程中，泡內氣體(可視為理想氣體)()A．分子間的平均距離減小B．分子平均動能減小C．不斷吸熱D．壓強不斷減小CD

解析：氣泡處在恒溫的水池中，可認為溫度不變，故平均動能不變，選項B錯；氣泡從水池底部緩緩上升過程中，其壓強在不斷減小，由氣體壓強的微觀解釋可知，體積必在增大，對外做功，而溫度不變，對理想氣體而言，其內能不變，由熱力學第一定律知，氣體必不斷從外部環(huán)境中吸熱，故選項A錯，C、D正確．圖13－3－1A．氣體壓強減小，氣體對外界做功B．氣體壓強增大，外界對氣體做功C．氣體體積減小，氣體內能減小D．氣體體積增大，氣體內能減小4．(單選)如圖13－3－1所示，用一根與絕熱活塞相連的細線將絕熱汽缸懸掛在某一高度靜止不動，汽缸開口向上，缸內封閉一定質量的氣體，缸內活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現(xiàn)將細線剪斷，讓汽缸自由下落，則下列說法正確的是(

)

B考點2熱力學第二定律、能量守恒定律1．熱力學第二定律(1)兩種表述：解析：在沒有剪斷線前，汽缸內密封氣體的壓強p＝p0－GS；剪斷線后，汽缸及活塞都做自由落體運動，系統(tǒng)完全失重，p′＝p0，即壓強增大，故A錯．剪斷線后，由于氣體壓強增大到等于大氣壓，活塞相對汽缸向下運動動，氣體體積減小，外界對氣體做功，故B對．由熱力學第一定律可知，氣體內能增大，故C、D錯．

①按熱傳遞的方向性來表述：熱量不能地從低溫物體傳到高溫物體．自發(fā)不產(chǎn)生其他影響②按機械能與內能轉化過程的方向性來表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而．

(2)熱力學第二定律的意義：揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，是獨立于熱力學第一定律的一個重要自然規(guī)律． (3)熱力學第二定律的微觀解釋

①一切自然過程總是沿著分子熱運動的進行．這是熱力學第二定律的微觀意義．

性增大的方向②從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律：一無序個孤立系統(tǒng)統(tǒng)總是從熵熵小的狀態(tài)態(tài)向熵大的的狀態(tài)發(fā)展展，而熵值值較大代表著較為為無序，所所以自發(fā)的的宏觀過程程總是向無無序度更大大的方向發(fā)展．2．能量守守恒定律(1)內容容：能量既既不能憑空空產(chǎn)生，也也不能憑空空消失，它它只能從一種形式式轉化為別別的形式，，或者從一一個物體轉轉移到別的的物體．．這就是能能的轉化和和在轉化或轉轉移的過程程中其總量量守恒定律．．保持不變(2)對能能量守恒定定律的理解解：①某種形式式的能減少少，一定有有其他形式式的能增加加，且減少少第一類永動機第二類永動機不消耗能量卻可以源源不斷地對外做功的機器從單一熱源吸熱，全部用來對外做功而不引起其他變化的機器違背能量守恒，不可能實現(xiàn)不違背能量守恒，違背熱力學第二定律，不可能實現(xiàn)量與增加量量相等．②某個物體體能量的減減少，一定定存在其他他物體能量量的增加，，且減少量和和增加量一一定相等．．③在利用能能量轉化與與守恒定律律解題時，，要注意先先搞清過程程中有幾種形形式的能在在轉化或轉轉移，分析析初、末狀狀態(tài)確定ΔΔE增、ΔE減各為多少少，再由由ΔE增＝ΔE減列式計算算．3．兩類類永動機機的比較較5．(雙選)下列說法法中正確)ACA．一切涉涉及熱現(xiàn)現(xiàn)象的宏宏觀過程程都具

B．一切不違背能量守恒與轉化定律的物理過程都是可以實現(xiàn)的

C．由熱力學第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進行

D.一切物理過程都不可能自發(fā)地進行

解析：由熱力學第二定律和能量守恒定律易判斷A、C是正確的．

6．(單選)關于對永永動機的的認識，，下列說說法正確確的是()A．第一類類永動機機和第二二類永動動機都違違背了能能量守恒恒定律，，所以都不不可能制制成CB．第一類類永動機機違背了了能量守守恒定律律，第二二類永動動機沒有有違背能量量守恒定定律，因因此，隨隨著科學學技術的的迅猛發(fā)發(fā)展，第第二類永動機是

C．第一類永動機違反了熱力學第一定律，第二類永動機違反了熱力學第二定律，這兩類永動機都不可能制成

D．兩類永動機的實質和工作原理是相同的，都是人們的美好設想，是永遠不會實現(xiàn)的解析：第一類永動機違背了能量守恒定律，不可能制成；第二類永動機違反了熱力學第二定律，也不能制成．

7．(單選)如圖13－3－2所示，直直立容器器內部有有被隔板板隔開的A、B兩部分氣氣體，A的密度小小，B的密度較較大，抽抽去隔板板，加熱氣體體，使兩兩部分氣氣體均勻勻混合，，設在此此過程氣氣體吸熱熱Q，氣體內能能增量為為ΔU，則()圖13－3－2A．ΔU＝QB．ΔU<QC．D．無法比較解析：A、B氣體開始的合重心在中線線下，混合均勻后后在中線，所以系統(tǒng)統(tǒng)重力勢能增增大．由能量量守恒知：吸吸收熱量一部分增加氣體內能能，一部分增加加重力B熱點熱熱力學定律綜綜合問題【例1】(雙選)(2009年全國Ⅱ)如圖13－3－3，水平放置的的密封汽缸內的的氣體被一豎豎直隔板分隔隔為左右兩部部分，隔板可可在汽缸內無摩擦滑動，，右側氣體內內有一電熱絲絲．汽缸壁和和隔板均絕熱．初始時時隔板靜止，，左右兩邊氣氣體溫度相等等．現(xiàn)給電熱熱絲提供一微弱電電流，通電一一段時間后切切斷電源．當當缸內氣體再再次達到平衡時，，與初始狀態(tài)態(tài)相比()圖13－3－3A．右邊氣體體溫度升高高，左邊氣氣體溫度不不變B．左右兩邊邊氣體溫度度都升高C．左邊氣體體壓強增大大D．右邊氣答案：BC解析：當電熱絲通通電后，右右邊的氣體體溫度升高高，氣體膨膨脹，將隔板向左左推，對左左邊的氣體體做功，根根據(jù)熱力學學第一定律律，內能增加，氣氣體的溫度度升高，再再根據(jù)氣體體實驗定律律，左邊的的氣體壓強增大．．A錯，B、C正確．右邊邊氣體內能能的增加值值為電熱絲絲發(fā)出的熱量量減去對左左邊的氣體體所做的功功，D錯．故選BC.B．布朗運動動就是液體體分子的運運動CC．一定質量量的理想氣氣體從外界界吸收熱量量，其內能能可能不變變D．熱量不可可能從低溫溫物體傳遞遞給高溫物物體1．(單選)(2011年深圳一模模)下列敘述中中，正確的的是()A．物體體溫溫度度越越高高解析析：：溫度度是是大大量量分分子子平平均均動動能能的的標標志志，，對對一一個個分分子子沒沒有有意義義；；布布朗朗運運動動是是液液體體分分子子無無規(guī)規(guī)運運動動的的間間接接反反映映；；熱熱量量低溫物體傳遞給高溫物體，而不引發(fā)其他變化．

說法法中中正正確確的的是是()CDA．只只要要知知道道氣氣體體出氣體分子的質量

B．第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律

C．一定質量的理想氣體，保持氣體的壓強不變，溫度越高，體積越大

D．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的2．(雙選)(2011年湛江調調研)關于熱現(xiàn)現(xiàn)象和熱熱學規(guī)易錯點：：熱力學學定律【例1】(單選)將一裝有有壓縮空空氣的金金屬瓶的的瓶塞突突然打開開，使壓縮空空氣迅速速跑出，立即蓋緊瓶塞，過一段時間后，瓶內壓強將(設瓶外環(huán)境溫度不變)()BA．仍為p0B．大于p0C．小于p0D．無法確確定錯解分析析：由于是是在內內外氣氣壓相相等的的情況況下塞塞上瓶瓶塞的的，所以過過一段段時間間后，，內外外壓強強應該該仍然然相等等，所所以答答案應應該選選A.上述解解答中中沒有有從熱熱力學學規(guī)律律出發(fā)發(fā)，不不能把把生活活語言言，如如”突然”，””空氣氣迅速速跑出””等詞詞語，，”翻翻譯””成””物理理語言言”．上述表表達的的物理理語言言可表表述為為：壓壓縮氣氣體對對外做做功，，與外外界來來不及進進行熱熱交換換，即即所謂謂的絕絕熱過過程．．另外外就是是”過一段段時間”，，這是是一個個可能能有熱熱交換換的過過程，，因為為瓶子子是金金屬的的，金金屬一般般都是是熱的的良導導體．．上述述錯誤正是是因為為沒有有分析析這兩兩個熱熱力學過程所所致.正確解析：：拔開瓶塞，瓶瓶內空氣急速膨脹跑出來，，這是一個近似的絕絕熱膨脹過程，氣體體對外做功功．根據(jù)熱熱力學第一一定律，氣體的內能能一定減少少，即溫度度迅速降低低．由于是是在室溫下下拔開瓶塞的，所以瓶內氣體的的溫度一定定低于室溫溫．當瓶內內外氣體壓強相等后，塞上瓶塞，立刻又又出現(xiàn)了一個新新的熱力學過程，由于瓶內氣溫低于室室溫，必將將有熱量從外界界傳向瓶內內空氣，使瓶內空氣的溫溫度升高，，瓶內空氣氣的壓強也就隨著溫溫度的升高高而增大．解此類題時時要注意把把握住題設設的關鍵詞詞所反映的隱隱含條件，，注意分析析物理過程程，只是根根據(jù)自己的的生活經(jīng)驗想當然