热力学定律-PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热力学定律,第十章,1,章 末 小 结,第十章,2,规 律 方 法,2,触 及 高 考,3,考 题 探 析,4,临 场 练 兵,5,知 识 结 构,1,3,知识结构,4,5,规律方法,6,一、热力学第一定律及其应用,1,热力学第一定律揭示了内能的增量,(,U,),与外界对物体做功,(,W,),与物体从外界吸热,(,Q,),之间的关系，即,U,W,Q,，正确理解公式的意义及符号的含义是解决此类问题的保证。,(1),外界对物体做功，,W,0,；物体对外界做功，,W,0,；物体放出热量，,Q,0,，物体的内能增加U,0,，物体的内能减少。,7,2,注意问题：,(1),只有绝热过程,Q,0,，,U,W,，用做功可判断内能变化。,(2),只有在气体体积不变时，,W,0,，,U,Q,，用吸热放热情况可判断内能的变化。,(3),若物体内能不变，即,U,0,，则,W,Q,，功和热量符号相反，大小相等。因此判断内能变化问题一定要全面进行考虑。,8,(,浙江部分重点高中,2014,2015,学年高二下学期联考,),质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液体,到气态,(,可看成理想气体,),变化过程中温度,(,T,),随加热时间,(,t,),变化关系如图所示。单位时间所吸收的热量可看做不变。,9,大家有疑问的可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,10,(1),以下说法正确的是,_,。,A,在区间,，物质的内能不变,B,在区间,，分子间的势能不变,C,从区间,到区间,，物质的熵增加,D,在区间,，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大,(2),在区间,，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高,_(,选填“变快”“变慢”或“快慢不变”,),，请说明理由。,11,解析：,(1),在区间,，物质温度不变但吸收热量，所以物质的内能增加，故选项,A,错误；在区间,，物质处于气态且可看做理想气体，因此，分子间的势能为零，始终不变，故选项,B,正确；从区间,到区间,的过程为不可逆过程，由熵增加原理知，选项,C,正确；物质分子的平均动能只与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大，故选项,D,正确。,12,13,二、热力学第二定律及应用,1,热力学第二定律的几种表现形式,(1),热传递具有方向性：两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体。要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。,(2),气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发地进入对方里面，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体。,14,(3),机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在地面上运动，因摩擦而逐渐停下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来的现象。,(4),气体向真空膨胀具有方向性：气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回，使容器变为真空。,2,热力学第二定律的微观解释,一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少。,15,如图所示，为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是,(,),16,A,热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外,B,电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能,C,电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律,D,电冰箱的工作原理违反热力学第一定律,解析：,热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故,C,正确，,D,错误；再根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，,A,错误，,B,正确，故选,B,、,C,。,答案：,BC,17,触及高考,18,内能的改变、做功与热传递在高考中是热点，但难度不会太大，属于基础题型。热力学第一、第二定律在高考中是一新兴热点，考查时题型灵活，既可综合考查亦可单独命题，再加上近几年能源与环境的关系成为社会广泛关注的问题，本章知识在高考中出现机率变大，应引起我们的足够注视。,19,考题探析,20,(2014,江苏物理，,12A),一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。,21,(1),下列对理想气体的理解，正确的有,_,。,A,理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型,B,只要气体压强不是很高就可视为理想气体,C,一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关,D,在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律,(2),压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了,3.410,4,J,，则该气体的分子平均动能,_(,选填“增大”、“减小”或“不变”,),，活塞对该气体所做的功,_(,选填“大于”、“小于”或“等于”,)3.410,4,J,。,22,(3),上述过程中，气体刚被压缩时的温度为,27,，体积为,0.224m,3,，压强为,1,个标准大气压。已知,1mol,气体在,1,个标准大气压、,0,时的体积为,22.4L,，阿伏加德罗常数,N,A,6.0210,23,mol,1,。计算此时气室中气体的分子数。,(,计算结果保留一位有效数字,),解析：,(1),理想气体是一种理想的模型，实际并不存在，但实际气体在温度不太低，压强不太大时都可视为理想气体，故选项,A,正确，,B,错误；理想气体的内能仅与温度有关，选项,C,错误；理想气体遵循气体实验定律，选项,D,正确。,23,24,临场练兵,25,1,(2015,北京理综，,13),下列说法正确的是,(,),A,物体放出热量，其内能一定减小,B,物体对外做功，其内能一定减小,C,物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加,D,物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变,答案：,C,解析：,A,、,B,项，根据热力学第一定律,U,W,Q,，只放出热量或者对外做功，物体内能变化不确定，故,A,、,B,项错误。,C,项，根据热力学第一定律,U,W,Q,，吸收热量，同时对外做功，只要吸收的热量大于对外做功的能量，内能可能增加，故,C,项正确。,D,项，物体放出热量，同时对外做功，其内能一定减小，故,D,项错误。综上所述，本题正确答案为,C,。,26,2,(2015,重庆理综，,10),某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么,(,),A,外界对胎内气体做功，气体内能减小,B,外界对胎内气体做功，气体内能增大,C,胎内气体对外界做功，内能减小,D,胎内气体对外界做功，内能增大,答案：,D,解析对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体对外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选,D,。,27,3,(2015,福建理综，,29),(1),下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是,_,。,(,填选项前的字母,),A,分子间距离减小时分子势能一定减小,B,温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈,C,物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关,D,非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性,28,(2),如图，一定质量的理想气体，由状态,a,经过,ab,过程到达状态,b,或者经过,ac,过程到达状态,c,。设气体在状态,b,和状态,c的温度分别为,T,b,和,T,c,，在过程,ab,和,ac,中吸收的热量分别为,Q,ab,和,Q,ac,。则,_,。,(,填选项前的字母,),A,T,b,T,c,，,Q,ab,Q,ac,B,T,b,T,c,，,Q,ab,Q,ac,C,T,b,T,c,，,Q,ab,Q,ac,D,T,b,T,c,，,Q,ab,Q,ac,答案：,(1)B,(2)C,29,解析：,(1)A,项，当分子力表现为引力时，分子间的势能随着分子间距的减小，分子势能减小，但分子间距减小到一定程度时，分子斥力大于分子引力，分子之间的势能将增大，故,A,项错误。,B,项，温度是衡量物体中分子无规则运动剧烈程度的物理量，温度越高分子运动越剧烈，故,B,项正确。,C,项，温度越高，物体热运动速率大的分子数占总分子比例越高，故,C,项错误。,D,项，非晶体的物理性质各向同性，单晶体的物理性质表现各向异性，多晶体的物理性质表现各向同性，故,D,项错误。综上所述，本题正确答案为,B,。,30,31,4,(2014,新课标全国卷,，,33),一定量的理想气体从状态,a,开始，经历三个过程,ab,、,bc,、,ca,回到原状态，其,p,T,图象如图所示，下列判断正确的是,_,。,A,过程,ab,中气体一定吸热,B,过程,bc,中气体既不吸热也不放热,C,过程,ca,中外界对气体所做的功等于气体所放的热,32,D,a,、,b,和,c,三个状态中，状态,a,分子的平均动能最小,E,b,和,c,两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,答案：,ADE,33,34,