第3講熱力學定律與能量守恒必備知識·自主排查【課程標準】1．知道熱力學第一定律。通過有關史實，了解熱力學第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，體會科學探索中的挫折和失敗對科學發(fā)現(xiàn)的意義。2．理解能量守恒定律，能用能量守恒的觀點解釋自然現(xiàn)象。體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一。3．通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學第二定律?！局R再現(xiàn)】一、熱力學第一定律和能量守恒定律1．改變物體內(nèi)能的兩種方式：(1)_____；(2)_______。做功熱傳遞2．熱力學第一定律：(1)內(nèi)容：一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。(2)表達式：__________。ΔU＝Q＋W3．能量轉化和守恒定律：(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能____________________________，或者_________________________，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變。(2)第一類永動機：違背能量守恒定律的機器被稱為第一類永動機。它是不可能制成的。從一種形式轉化為另一種形式從一個物體轉移到別的物體二、熱力學第二定律1．常見的兩種表述：(1)克勞修斯表述：熱量不能_______從低溫物體傳到高溫物體。(2)開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而________________。自發(fā)地不產(chǎn)生其他影響2．第二類永動機：違背宏觀熱現(xiàn)象方向性的機器被稱為第二類永動機。這類永動機不違背_____________，但它違背了_______________，也是不可能制成的。能量守恒定律熱力學第二定律【情境轉換】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。則a→b，b→c，c→a過程氣體的內(nèi)能變化是怎么樣的？提示：a到b內(nèi)能增加，b到c內(nèi)能不變，c到a內(nèi)能減小?！拘☆}快練】1．判一判(1)內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和。(

)(2)物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加。(

)(3)根據(jù)熱力學定律，熱機的效率可以達到100%。(

)(4)溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同。(

)(5)滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進行。(

)提示：(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×2．練一練(1)下列說法正確的是(

)A．熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能必定增加C．第二類永動機不可能制成，是因為違背了能量守恒定律D．不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化【解析】選D。根據(jù)熱力學第二定律，熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化，故A錯誤；外界對物體做功，物體可能同時放熱，故其內(nèi)能不一定增加，故B錯誤；第二類永動機不可能制成，是因為違背了熱力學第二定律，故C錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化，故D正確。關鍵能力·分層突破【剝繭抽絲】——提升演繹推理能力(1)導熱材料制成的汽缸和活塞意味著___________________