本章優(yōu)化總結(jié)

專(zhuān)題歸納整合本章優(yōu)化總結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建能量守恒與熱力學(xué)定律能量守恒定律內(nèi)能功和內(nèi)能：在絕熱的情況下，功是內(nèi)能變化的量度

(熱和內(nèi)能：只有熱傳遞時(shí)，熱量是內(nèi)能變化的量度做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的內(nèi)容理解及應(yīng)用第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)能量守恒與熱力學(xué)定律熱力學(xué)第一定律內(nèi)容：如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳,遞的過(guò)程，那么外界對(duì)物體所做的功加上物,體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加.公式表達(dá)：ΔU＝W＋Q等號(hào)法則能量守恒與熱力學(xué)定律熱力學(xué)第二定律自然過(guò)程的方向性克勞修斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳,遞到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響.開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響微觀解釋?zhuān)阂磺凶匀贿^(guò)程總是沿分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行熵增原理：孤立系統(tǒng)的熵總是增加的，或者孤

立系統(tǒng)的熵總不減少專(zhuān)題歸納整合專(zhuān)題1熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用1．公式和符號(hào)(1)公式：ΔU＝Q＋W.(2)符號(hào)①外界對(duì)物體做功，則W為正；物體對(duì)外界做功(多為氣體膨脹)，則W為負(fù)．②物體從外界吸熱，Q為正；物體放熱，Q為負(fù)．③物體內(nèi)能增加，ΔU為正；物體內(nèi)能減少，ΔU為負(fù)．2．注意問(wèn)題(1)只有絕熱過(guò)程Q＝0，ΔU＝W，用做功可判斷內(nèi)能的變化．(2)只有在氣體體積不變時(shí)，W＝0，ΔU＝Q，用吸熱放熱情況可判斷內(nèi)能的變化．(3)若物體內(nèi)能不變，即ΔU＝0，W和Q不一定等于零，而是W＋Q＝0，功和熱量符號(hào)相反,大小相等,因此判斷內(nèi)能變化問(wèn)題一定要全面考慮．(4)對(duì)于氣體,做功W的正負(fù)一般要看氣體體積變化,氣體體積縮小，W>0；氣體體積增大，W<0.如圖4－1所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過(guò)程A→B、等容過(guò)程B→C、等溫過(guò)程C→A又回到了狀態(tài)A，則(

)A．A→B過(guò)程氣體降溫B．B→C過(guò)程氣體吸熱C．C→A過(guò)程氣體放熱D．全部過(guò)程氣體做功為零

圖4－1例1【精講精析】

A→B過(guò)程氣體絕熱膨脹，氣體對(duì)外界做功，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)能必定減小，即氣體溫度降低,選項(xiàng)A正確．B→C過(guò)程氣體等容升壓，由p/T＝恒量可知，氣體溫度升高，其對(duì)應(yīng)內(nèi)能增加，因做功W＝0，故該過(guò)程必定從外界吸熱，即選項(xiàng)B正確．C→A過(guò)程氣體等溫壓縮，故內(nèi)能變化為零，但外界對(duì)氣體做功，因此該過(guò)程中氣體放熱,選項(xiàng)C正確．A→B過(guò)程氣體對(duì)外做功，其數(shù)值等于AB線(xiàn)與橫軸包圍的面積．B→C過(guò)程氣體不做功．C→A過(guò)程外界對(duì)氣體做功，其數(shù)值等于CA線(xiàn)與橫軸包圍的面積，顯然全過(guò)程對(duì)氣體做的凈功為ABC封閉曲線(xiàn)包圍的面積，選項(xiàng)D不正確．由以上分析易知A、B、C選項(xiàng)正確．【答案】

ABC在應(yīng)用能量守恒定律處理問(wèn)題時(shí)，首先要分清系統(tǒng)有多少種能量(如動(dòng)能、勢(shì)能、內(nèi)能、電能)在相互轉(zhuǎn)化，哪種形式的能增加了，哪種形式的能減少了，某種形式的能增加，一定存在著其他形式的能減少，且增加量等于減少量．其實(shí)，計(jì)算時(shí)要在各自領(lǐng)域內(nèi)遵循各自的規(guī)律，如在機(jī)械能領(lǐng)域內(nèi)遵循動(dòng)力學(xué)的規(guī)律．專(zhuān)題2能量守恒定律的應(yīng)用某學(xué)校興趣小組為了估算太陽(yáng)的全部輻射功率，做了如下研究：在橫截面積為3dm2的圓筒內(nèi)裝有0.54kg的水，太陽(yáng)光垂直照射它2min，水溫升高了1℃，經(jīng)查閱資料可知，大氣頂層的太陽(yáng)能只有45%到達(dá)地面，太陽(yáng)與地球之間的平均距離為1.5×1011m，請(qǐng)你幫助他們估算出太陽(yáng)的全部輻射功率是多少？例2103W/m2.以太陽(yáng)與地球間距離為半徑的球體的表面積為：S′＝4πr2＝4×3.14×(1.5×1011)2m2＝2.8×1023m2.太陽(yáng)的全部輻射功率P＝P′S′＝1.4×103×2.8×1023W＝3.9×1026W.【答案】

3.9×1026W1．分析問(wèn)題的方法掌握熱力學(xué)第二定律時(shí)，要注意理解其本質(zhì)，即熱力學(xué)第二定律是對(duì)宏觀自然過(guò)程進(jìn)行方向的說(shuō)明．凡是對(duì)這種宏觀自然過(guò)程進(jìn)行方向的說(shuō)明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述．本章對(duì)熱力學(xué)第二定律的表述很多，這些不同形式的表述都是等價(jià)的．專(zhuān)題3熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用2．熱力學(xué)第二定律的幾種表現(xiàn)形式(1)熱傳遞具有方向性：兩個(gè)溫度不同的物體接觸時(shí),熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而低溫物體不可能自發(fā)地將熱量傳給高溫物體．要實(shí)現(xiàn)低溫物體向高溫物體傳遞熱量，必須借助外界的幫助，因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化．(2)氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象具有方向性：兩種不同的氣體可以自發(fā)地進(jìn)入對(duì)方，最后成為均勻的混合氣體，但這種均勻的混合氣體，絕不會(huì)自發(fā)地分開(kāi)，成為兩種不同的氣體．(3)機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性：物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，因摩擦而逐漸停下來(lái)，但絕不可能出現(xiàn)物體吸收原來(lái)傳遞出去的熱量后，在地面上重新運(yùn)動(dòng)起來(lái)．(4)氣體向真空膨脹具有方向性：氣體可自發(fā)地向真空容器膨脹，但絕不可能出現(xiàn)氣體自發(fā)地再?gòu)娜萜髦辛骰兀谷萜髯優(yōu)檎婵眨P(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列表述正確的是(

)A．不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體B．不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功C．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D．熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)第一定律的推論例3【精講精析】如果有外界的幫助，可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，也可以把熱量全部用來(lái)做功，故A、B錯(cuò)．熱力學(xué)第一定律說(shuō)明在任何過(guò)程中能量守恒，熱力學(xué)第二定律卻說(shuō)明