1、章 末 整 合,1熱力學第一定律 (1)公式和正負號 公式UQW 正負號,熱力學第一定律和能量守恒定律,A外界對物體做功，W為正，物體對外界做功(多為氣體膨脹)，W為負 B物體從外界吸熱，Q為正，物體放熱，Q為負 C物體內(nèi)能增加，U為正，物體內(nèi)能減少，U為負,(2)注意問題 只有絕熱過程Q0，UW，用做功可判斷內(nèi)能變化 只有在氣體體積不變時，W0，UQ，用吸熱放熱情況可判斷內(nèi)能的變化 若物體內(nèi)能不變，即U0，則WQ，功和熱量符號相反，大小相等因此判斷內(nèi)能變化問題一定要全面進行考慮,2能量守恒定律 (1)能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者

2、從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變 能量守恒定律是自然界普遍適用的規(guī)律，不同形式的能可以相互轉(zhuǎn)化，但總能量守恒,(2)應用能量守恒定律解題的方法步驟 認清有多少種形式的能(例如動能、勢能、內(nèi)能、電能、化學能、光能等)在相互轉(zhuǎn)化 分別寫出減少的能量E減和增加的能量E增的表達式 根據(jù)下列兩種思路列出能量守恒方程：E減E增 A某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量與增加量一定相等 B某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量與增加量一定相等 解方程，代入數(shù)據(jù)，計算結(jié)果,(3)永動機不可能制成 第一類永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對

3、外做功這種永動機違背了能量守恒定律，是不可能制成的,例1一定質(zhì)量的氣體，在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)的過程中，吸收熱量280 J，并對外做功120 J試問： (1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化？ (2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做功多少？,解析：(1)由熱力學第一定律可得 UWQ120 J280 J160 J (2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從狀態(tài)回到狀態(tài)過程中，內(nèi)能的變化應等于從狀態(tài)到狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化，則從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中，內(nèi)能應減少160 J，即U160 J，又Q240 J 根據(jù)熱力學第一

4、定律得UWQ， 所以WUQ160 J(240 J)80 J， 即外界對氣體做功80 J 答案：(1)增加了160 J(2)外界對氣體做功80 J,1熱力學第二定律的兩種表述 (1)熱傳遞具有方向性：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體 (2)機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響 2熱力學第二定律的微觀解釋 一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，即在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小,熱力學第二定律及微觀解釋,3熱力學第一定律與熱力學第二定律的對比 熱力學第一定律和熱力學第二定律是熱力學知識的基礎(chǔ)理論熱力學第一定律指出任何熱

5、力學過程中能量守恒，而對過程沒有其他限制熱力學第二定律指明哪些過程可以發(fā)生，哪些不可能發(fā)生，如：第二類永動機不可能實現(xiàn)，熱機效率不可能是100%，熱現(xiàn)象過程中能量降退是不可避免的，宏觀的實際的熱現(xiàn)象過程是不可逆的，等等 熱力學第一定律反映了功、熱量跟內(nèi)能改變之間的定量關(guān)系；熱力學第二定律的實質(zhì)是：自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，都是不可逆的違背該定律的第二類永動機是無法實現(xiàn)的,例2關(guān)于熱力學第二定律，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做功 C第二類永動機是不可能制成的 D熱力學第二定律是熱力學第一定律的推論,解析：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做功熱力學第一定律說明在任何過程中能量必須守恒，熱力學第二定律卻說明并非能量守恒過程均能實現(xiàn)熱力學第二定律是反映自然界過程進行的方