《高三物理一輪復習 第十一章 熱學 3 熱力學定律與能量守恒定律課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三物理一輪復習 第十一章 熱學 3 熱力學定律與能量守恒定律課件（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 基 礎 自 主 梳 理 基 礎 自 主 梳 理 基 礎 自 主 梳 理 基 礎 自 主 梳 理 要 點 研 析 突 破熱力學第一定律1.溫度、內能、熱量、功的比較溫 度 內 能 (熱 能 ) 熱 量 功 含義 表 示 物 體 的 冷 熱 程 度 ,是 物 體 分 子 平 均 動 能大 小 的 標 志 ,它 是 大 量分 子 熱 運 動 的 集 體 表現(xiàn) ,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 ,它 是 由 大 量 分子 的 熱 運 動 和 分子 的 相 對 位 置 決定 的 能 表 示 熱 傳 遞 過程 中 內 能 的

2、改變 量 ,用 來 量度 熱 傳 遞 過 程中 內 能 轉 移 的多 少 做 功 過 程是 機 械 能或 其 他 形式 的 能 和內 能 之 間的 轉 化 過程關系 溫 度 和 內 能 是 狀 態(tài) 量 ,熱 量 和 功 則 是 過 程 量 .發(fā) 生 熱 傳 遞 的 前 提 條 件 是 存在 溫 差 ,傳 遞 的 是 熱 量 而 不 是 溫 度 ,實 質 上 是 內 能 的 轉 移要 點 一 要 點 研 析 突 破 要 點 研 析 突 破例 1 (2015 啟 東 中 學 三 模 )如 圖 所 示 ,一 定 質 量 的 理 想 氣 體 從 狀 態(tài) A依次 經 過 狀 態(tài) B、 C和 D后 再 回

3、 到 狀 態(tài) A.其 中 ,A B和 C D為 等 溫 過程 ,B C和 D A為 絕 熱 過 程 (氣 體 與 外 界 無 熱 量 交 換 ).這 就 是 著 名 的“ 卡 諾 循 環(huán) ” .(1)該 循 環(huán) 過 程 中 ,下 列 說 法 正 確 的 是 .A.A B過 程 中 ,外 界 對 氣 體 做 功B.B C過 程 中 ,氣 體 分 子 的 平 均 動 能 增 大C.C D過 程 中 ,單 位 時 間 內 碰 撞 單 位 面 積 器 壁 的 分 子 數(shù) 增 多D.D A過 程 中 ,氣 體 分 子 的 速 率 分 布 曲 線 不 發(fā) 生 變 化 (2)該 循 環(huán) 過 程 中 ,內 能

4、 減 小 的 過 程 是 (選 填“ A B” “ B C” “ C D” 或 “ D A” ).若 氣 體 在 A B過 程 中吸 收 63 kJ的 熱 量 ,在 C D過 程 中 放 出 38 kJ的 熱 量 ,則 氣 體 完 成 一 次循 環(huán) 對 外 做 的 功 為 kJ.思 維 導 引 : 在 p|V圖 象 中 ， A B和 C D的 過 程 ， 發(fā) 生 等 溫 變 化 ，B C和 D A的 過 程 ， 為 絕 熱 過 程 .由 各 過 程 的 特 點 及 p、 V的 變 化判 斷 做 功 情 況 . 經 過 一 個 完 整 循 環(huán) 而 回 到 原 狀 態(tài) 時 ， 內 能 變 化 總量

5、 為 多 少 ？ 解 析 ： (1)A B過 程 中 ， 氣 體 體 積 變 大 ， 氣 體 對 外 做 功 ， A項 錯 誤 ； 由 理 想 氣 體狀 態(tài) 方 程 可 知 ， B C為 絕 熱 過 程 ， 氣 體 體 積 變 大 ， 氣 體 對 外 界 做 功 ， 內 能 減 小 ，溫 度 降 低 ， 因 此 B C溫 度 降 低 ， 氣 體 分 子 的 平 均 動 能 減 小 ， B項 錯 誤 ； C D過程 中 氣 體 壓 強 增 大 ， 又 C D為 等 溫 過 程 ， 且 氣 體 體 積 變 小 ， 則 單 位 時 間 內 碰 撞單 位 面 積 器 壁 的 分 子 數(shù) 增 多 ， C

6、項 正 確 ； D A過 程 中 ， 氣 體 體 積 減 小 ， 外 界 對氣 體 做 功 ， 內 能 增 大 ， 溫 度 升 高 ， 因 此 氣 體 分 子 的 速 率 分 布 曲 線 的 最 大 值 向 速率 大 的 方 向 偏 移 ， D項 錯 誤 (2)該 循 環(huán) 過 程 中 ， B C溫 度 降 低 ， 內 能 減 少 ， 由于 一 個 循 環(huán) 中 氣 體 的 內 能 不 變 ， B C、 D A是 絕 熱 過 程 ， 氣 體 與 外 界 無 熱 量交 換 ， 因 此 整 個 過 程 中 吸 收 的 熱 量 63 kJ 38 kJ 25 kJ， 根 據(jù) 熱 力 學 第 一 定 律 可

7、知 ， 氣 體 對 外 做 的 功 為 25 kJ.答 案 ： (1)C (2)B C 25 要 點 研 析 突 破 要 點 研 析 突 破1.(2015 北 京 卷 )下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.物 體 放 出 熱 量 ， 其 內 能 一 定 減 小B.物 體 對 外 做 功 ， 其 內 能 一 定 減 小C.物 體 吸 收 熱 量 ， 同 時 對 外 做 功 ， 其 內 能 可 能 增 加D.物 體 放 出 熱 量 ， 同 時 對 外 做 功 ， 其 內 能 可 能 不 變解 析 ： 根 據(jù) 熱 力 學 第 一 定 律 知 改 變 物 體 內 能 的 兩 種 方 式 為 做

8、功 和 熱 傳 遞 ， 只 知 做功 或 熱 傳 遞 而 不 知 另 一 個 無 法 判 斷 內 能 的 變 化 ,A、 B兩 項 錯 ； 物 體 吸 熱 并 對 外 做功 時 ， 若 吸 熱 大 于 對 外 做 功 ， 則 內 能 增 加 ， C項 正 確 ； 物 體 放 熱 并 對 外 做 功 內 能 一 定 減 小 ， D項 錯 .答 案 ： C 要 點 研 析 突 破2.在 如 圖 所 示 的 坐 標 系 中 ， 一 定 質 量 的 某 種 理 想 氣 體 先 后 發(fā) 生 以 下 兩 種 狀態(tài) 變 化 過 程 ： 第 一 種 變 化 是 從 狀 態(tài) A 到 狀 態(tài) B， 外 界對 該

9、氣 體 做 功 為 6J； 第 二 種 變 化 是 從 狀 態(tài) A到 狀 態(tài)C， 該 氣 體 從 外 界 吸 收 的 熱 量 為 9J.圖 線 AC 的 反 向 延 長 線 通 過 坐 標 原 點 O， B、 C 兩 狀 態(tài) 的 溫 度 相 同 ， 理想 氣 體 的 分 子 勢 能 為 零 .求 ：(1)從 狀 態(tài) A到 狀 態(tài) C 的 過 程 ， 該 氣 體 對 外 界 做 的 功 W1和 其 內 能 的 增 量U1；(2)從 狀 態(tài) A到 狀 態(tài) B 的 過 程 ， 該 氣 體 內 能 的 增 量 U 2及 其 從 外 界 吸 收 的熱 量 Q2. 解 析 ： (1)由 題 意 知 從 狀

10、 態(tài) A到 狀 態(tài) C 的 過 程 ， 氣 體 發(fā) 生 等 容 變 化該 氣 體 對 外 界 做 的 功 W1 0根 據(jù) 熱 力 學 第 一 定 律 有 U1 W1 Q1內 能 的 增 量 U1 Q1 9 J.(2)從 狀 態(tài) A到 狀 態(tài) B 的 過 程 ， 體 積 減 小 ， 溫 度 升 高該 氣 體 內 能 的 增 量 U 2 U1 9 J根 據(jù) 熱 力 學 第 一 定 律 有 U2 W2 Q2從 外 界 吸 收 的 熱 量 Q2 U2-W2 3J.答 案 ： (1) 0 9J (2)9J 3J 要 點 研 析 突 破 要 點 研 析 突 破要 點 二 要 點 研 析 突 破 要 點 研

11、 析 突 破(2013全 國 大 綱 卷 )根 據(jù) 熱 力 學 定 律 ,下 列 說 法 中 正 確 的 是 ( )A.電 冰 箱 的 工 作 過 程 表 明 ,熱 量 可 以 從 低 溫 物 體 向 高 溫 物 體 傳 遞 B.空 調 機 在 制 冷 過 程 中 ,從 室 內 吸 收 的 熱 量 少 于 向 室 外 放 出 的 熱 量C.科 技 的 進 步 可 以 使 內 燃 機 成 為 單 一 熱 源 的 熱 機D.對 能 源 的 過 度 消 耗 將 使 自 然 界 的 能 量 不 斷 減 少 ,形 成 “能 源 危 機 ”思維導引回憶熱力學第二定律常見的兩種表述.克勞修斯表述:熱量不能自

12、發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.開爾文表述:不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產生其他影響. 答案試解: AB 要 點 研 析 突 破 要 點 研 析 突 破4.(2016 江 蘇 模 塊 驗 收 測 試 )如 圖 所 示 為 電 冰 箱 的 工 作 原 理 示 意 圖 .壓 縮 機 工 作 時 ，強 迫 制 冷 劑 在 冰 箱 內 外 的 管 道 中 不 斷 循 環(huán) .在 蒸 發(fā) 器 中 制 冷 劑 汽 化 吸 收 箱 體 內 的熱 量 ， 經 過 冷 凝 器 時 制 冷 劑 液 化 ， 放 出 熱 量 到 箱 體 外 .(1)(多 選 )下 列 說 法 正 確 的 是 BCA.熱

13、量 可 以 自 發(fā) 地 從 冰 箱 內 傳 到 冰 箱 外 B.電 冰 箱 的 制 冷 系 統(tǒng) 能 夠 不 斷 地 把 冰 箱 內 的 熱 量 傳 到 外 界 ， 是 因 為 其 消 耗 了 電 能C.電 冰 箱 的 工 作 原 理 不 違 反 熱 力 學 第 一 定 律D.電 冰 箱 的 工 作 原 理 違 反 熱 力 學 第 一 定 律 (2)電 冰 箱 的 制 冷 系 統(tǒng) 從 冰 箱 內 吸 收 的 熱 量 與 釋 放 到 外 界 的 熱 量 相 比 ， 有 怎 樣 的關 系 ?解 析 ： 對 封 閉 氣 體 ， 由 題 圖 可 知 a b過 程 ， 氣 體 體 積 V不 變 ， 沒 有

14、 做 功 ， 而 溫 度T升 高 ， 則 為 吸 熱 過 程 ， A項 正 確 b c過 程 為 等 溫 變 化 ， 壓 強 減 小 ， 體 積 增 大 ，對 外 做 功 ， 則 為 吸 熱 過 程 ， B項 錯 誤 ； c a過 程 為 等 壓 變 化 ， 溫 度 T降 低 ， 內 能減 少 ， 體 積 V減 小 ， 外 界 對 對 氣 體 做 功 ， 依 據(jù) W Q E， 外 界 對 氣 體 所 做 的 功小 于 氣 體 所 放 的 熱 ， C項 錯 誤 ； 溫 度 是 分 子 平 均 動 能 的 標 志 ， T apc， 顯 然 E項 正 確 答 案 ： ADE 要 點 研 析 突 破5

15、.用 隔 板 將 一 容 器 隔 成 A和 B兩 部 分 ， A中 盛 有 一 定 量 的 氣 體 ， B 為 真 空(如 圖 甲 所 示 )， 現(xiàn) 把 隔 板 抽 去 ， A中 的 氣 體 將自 動 充 滿 整 個 容 器 (如 圖 乙 所 示 )， 這 個 過 程 稱為 氣 體 的 自 由 膨 脹 .則 關 于 氣 體 的 自 由 膨 脹 下列 說 法 中 正 確 的 是 （ ）A.在 自 由 膨 脹 過 程 中 ， 所 有 氣 體 分 子 的 運 動 方 向 相 同 B.在 自 由 膨 脹 過 程 中 ， 只 要 把 握 好 隔 板 插 入 的 時 機 ， 全 部 氣 體 就 能 到 達

16、 B部 分C.氣 體 充 滿 整 個 容 器 后 ， 只 要 時 間 足 夠 長 ， 還 能 全 部 自 動 回 到 A部 分D.氣 體 充 滿 整 個 容 器 后 ， B 部 分 中 的 某 些 氣 體 分 子 有 可 能 再 回 到 A 部 分解 析 ： 氣 體 分 子 在 永 不 停 息 地 做 無 規(guī) 則 運 動 ， 在 自 由 膨 脹 過 程 中 也 不 例 外 ，選 項 A 錯 誤 ； 在 自 由 膨 脹 過 程 中 ， 氣 體 分 子 將 充 滿 所 能 達 到 的 空 間 ， 即 整個 容 器 ， 選 項 B錯 誤 ； 熱 力 學 第 二 定 律 指 出 具 有 大 量 分 子

17、 參 與 的 宏 觀 過 程 都 具 有 方 向 性 ， 所 以 選 項 C 錯 誤 ； 氣 體 充 滿 整 個 容 器 后 ， 氣 體 分 子 朝 各 個方 向 運 動 的 機 會 均 等 ， 所 以 B 部 分 中 的 某 些 氣 體 分 子 有 可 能 再 回 到 A部分 ， 選 項 D正 確 .答 案 ： D 速 效 提 升 訓 練1.(2014 廣 東 卷 ) 用 密 封 性 好 、 充 滿 氣 體 的 塑 料 袋 包 裹 易 碎 品 ， 如 圖 所 示 ，充 氣 袋 四 周 被 擠 壓 時 ， 假 設 袋 內 氣 體 與 外 界 無 熱 交 換 ， 則 袋 內 氣 體 （ ）A.體

18、 積 減 小 ， 壓 強 增 大 B.體 積 減 小 ， 壓 強 減 小C.對 外 界 做 負 功 ， 內 能 增 大D.對 外 界 做 正 功 ， 壓 強 減 小解 析 ： 充 氣 袋 被 擠 壓 時 ， 氣 體 體 積 減 小 ， 外 界 對 氣 體 做 功 ， 由 于 袋 內 氣 體與 外 界 無 熱 交 換 ， 故 由 熱 力 學 第 一 定 律 知 ， 氣 體 內 能 增 加 ， 故 選 項 C正 確 ，選 項 D 錯 誤 ； 體 積 減 小 ， 內 能 增 加 ， 由 理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 可 知 壓 強 變 大 ， 故 選 項 A正 確 ， 選 項 B 錯 誤 .答 案

19、 ： AC 速 效 提 升 訓 練2.(2015 重 慶 卷 )某 駕 駛 員 發(fā) 現(xiàn) 中 午 時 車 胎 內 的 氣 壓 高 于 清 晨 時 的 ， 且 車 胎 體 積增 大 .若 這 段 時 間 胎 內 氣 體 質 量 不 變 且 可 視 為 理 想 氣 體 ， 那 么 ( )A.外 界 對 胎 內 氣 體 做 功 ， 氣 體 內 能 減 小B.外 界 對 胎 內 氣 體 做 功 ， 氣 體 內 能 增 大C.胎 內 氣 體 對 外 界 做 功 ， 內 能 減 小D.胎 內 氣 體 對 外 界 做 功 ， 內 能 增 大解 析 ： 理 想 氣 體 的 內 能 只 與 溫 度 有 關 ， 溫

20、 度 增 加 ， 氣 體 的 內 能 增 大 ， 氣 體 體 積增 加 ， 氣 體 對 外 界 做 功 ， 故 D項 正 確 . 失 分 警 示 ： 誤 以 為 氣 體 體 積 增 加 ， 對 外 做 功 而 內 能 減 少 ， 忽 略 了 中 午 溫 度 高 于清 晨 這 一 條 件 ， 而 理 想 氣 體 的 內 能 只 與 溫 度 有 關 .答 案 ： D 速 效 提 升 訓 練 速 效 提 升 訓 練4.(2015 黃 岡 中 學 三 模 )一 定 質 量 的 理 想 氣 體 壓 強 p與 熱 力 學 溫 度 T的關 系 圖 象 如 圖 所 示 ， AB、 BC分 別 與 p軸 和 T

21、軸 平 行 ， 氣 體 在 狀 態(tài) A時的 壓 強 為 p0、 體 積 為 V0， 在 狀 態(tài) B時 的 壓 強 為 2p0， 則 氣 體 在 狀 態(tài) B時的 體 積 為 _； 氣 體 從 狀 態(tài) A經 狀 態(tài) B變 化 到 狀 態(tài) C的 過 程 中 ， 對外 做 的 功 為 W， 內 能 增 加 了 U， 則 此 過 程 氣 體 _(選 填 “ 吸 收 ”或 “ 放 出 ” )的 熱 量 為 _.導 學 號 36280173 解 析 ： 對 AB過 程 ， 溫 度 不 變 ， 由 玻 意 耳 定 律 可 知 ， 氣 體 在 狀 態(tài) B時 的 體 積 為 V=V0/2； 氣 體 從 狀 態(tài) A經 狀 態(tài) B變 化 到 狀 態(tài) C的 過 程 中 ，對 外 做 的 功 為 W， 內 能 增 加 了 U， 由 熱 力 學 第 一 定 律 ， 知 此 過 程氣 體 吸 收 的 熱 量 為 U+W.答 案 ： V0/2 吸 收 U+W