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1、 新课标高三物理（人教版）第一轮复习单元讲座 物理33 选修教材（选考内容）第十三章 物态和物态变化 热力学定律课时安排：2课时教学目标：1知道热力学第一定律的内容，会讨论物体内能的变化情况2知道热力学第二定律的内容，了解热传导的方向性3能够运用所学知识分析解决有关的热现象本讲重点：热力学第一定律，物体内能的变化本讲难点：1热力学第一定律，物体内能的变化2热力学第二定律，热传导的方向性考点点拨：1关于物体的内能及内能变化热力学第一定律2关于热传导的方向性热力学第二定第一课时一、考点扫描（一）知识整合1内能的概念（1）分子的平均动能_是分子平均动能的标志_越高，分子平均动能越大（2）分子势能：意
2、义：由于分子间存在_所以分子具有由它们的位置决定的能，称为分子势能分子势能的决定因素。微观上：决定于分子间距和分子排列情况宏观上：跟物体体积有关分子势能的变化与分子间距离的变化有关，宏观上，跟物体的体积有关，当r r。时，分子力为引力，当r增大时，分子力做_功，分子势能_；当r mgh CEmgh D以上三种均有可能第二课时（二）关于热传导的方向性热力学第二定律考点点拨（1）热传导的方向性。热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行（热量会自发地从高温物体传给低温物体），但是向相反的方向却不能自发地进行。（2）第二类永动机不可能制成。我们把没有冷凝器，只有单一热源，从单一热源吸
3、收热量全部用来做功，而不引起其它变化的热机称为第二类永动机。这表明机械能和内能的转化过程具有方向性：机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化成机械能。（3）热力学第二定律。表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述）。不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。第二类永动机是不可能制成的。热力学第二定律使人们认识到：自然界种进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律。（4）能量耗散。自然界的能量是守恒的，但
4、是有的能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例证明，我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用。这种现象叫做能量的耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。【例4】 图中气缸内盛有一定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是A气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，
5、但此过程不违反热力学第二定律DABC三种说法都不对解析：活塞向右缓慢移动，封闭气体有足够长的时间与外界发生热传递，封闭气体的温度保持不变，因此封闭气体的内能保持不变；封闭气体的体积变大，对外界做功，由内能不变可知气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，由于此过程要借助外界“帮助”才能实现，故过程不违反热力学第二定律。答案：C 考点精炼4关于对永动机的认识，下列说法正确的是：A第一类永动机和第二类永动机都违背了能量守恒定律，所以都不可能制成B第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机没有违背能量守恒定律，因此，随着科学技术的迅猛发展，第二类永动机是可以制成的。C第一类永动机违反了热力学第一定律，
6、第二类永动机违反了热力学第二定律，这两类永动机都不可能制成。D两类永动机的实质和工作原理是相同的，都是人们的美好设想，是永远不会实现的。考点精炼参考答案1D 2D 3B4C 解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，不可能制成；第二类永动机违反了热力学第二定律，也不能制成。三、考点落实训练1下列说法中正确的是A物体吸热后温度一定升高B物体温度升高一定是因为吸收了热量C0的冰化为0的水的过程中内能不变D100的水变为100的水汽的过程中内能增大2如图所示的绝热容器，把隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡A气体对外做功，内能减少，温度降低B气体对外做功，内能不变，温度不变C气体不做功，内能不变，
7、温度不变，压强减小D气体不做功，内能减少，压强减小点评：学生容易出现的错误：认为气体体积变大就对外做功；认为压强减小，温度降低3如图所示，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可以自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，桶内装满砂子时，活塞恰好静止。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂缓慢流出，并缓慢降低气缸外部环境温度，则 （ ）A气体压强增大，内能可能不变B气体对外界作功，气体温度可能降低C气体体积减小，压强增大，内能一定减小D外界对气体作功，气体内能一定增加BAh2h1Mm4如图所示，开口向上的柱形容器放在水平地面上，质量为m的活塞把一定质量的理想气体封闭在柱形容器内，活塞与容器壁间的摩擦忽略不
8、计。质量为M的物体从距活塞高h1处自由下落到活塞上，并随活塞一起下降到最低位置B处。设在这一过程中容器内气体与外界没有热交换，则可知下列说法中不正确的是 （ ）A活塞从A下降到B的过程中，速度先增大后减小到零B活塞在B处时，气体压强最大，温度最低C活塞从A下降到B的过程中，气体内能的增加量小于Mg（h1+h2）+mg h2+p0S h2D活塞从A下降到B的过程中，气体内能的增加量等于Mg（h1+h2）+mg h2+p0S h25做功和热传递都能够改变物体的内能。在下列改变物体内能的方法中，属于做功过程的是（ ）A燃气炉火上的壶水逐渐升温的过程B柴油机气缸内气体被压缩的过程C物体在阳光下被晒热的
9、过程D把烧红的铁块投入水中使铁块温度降低的过程6根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（ ）A内能可以自发的转变成机械能B扩散的过程完全可逆的。C火力发电时，燃烧物质的内能不可以全部转化为电能D热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体7如图所示，两个相通的容器P、Q间装的阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（ ）A气体体积膨胀，内能增加B气体分子势能减少，内能增加C气体分子势能增加，压强可能不变DQ中气体不可能自发地全部退回到P中8下列说法中正确的是A任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和B只要对内燃机不
10、断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行9如右题图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小，( )A从外界吸热 B内能增大C向外界放热 D内能减小10一定质量的气体从外界吸收了2.6105J的热量，内能增加了4.2105J。这个过程是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少功？考点落实训练参考答案1解析：吸热后物体温度不一定升高，例如冰融化为水或水沸腾时都需要吸热，而温度不变，这时吸热后物体内能的增加表现为分子势能的增加，所以A不正确。做功也可以使物体温度升高，例如用力多次来回弯曲铁丝，弯曲点铁丝的温度会明显升高，这是做功增加了物体的内能，使温度上升，所以B不正确。冰化为水时要吸热，内能中的分子动能不变，但分子势能增加，因此内能增加，所以C不正确。水沸腾时要吸热，内能中的分子动能不变但分子势能增加，所以内能增大，D正确。2C 3C 4D 5B 6CD 7D 8C 9C 10外界对气体做功；1.6105J
高考复习第十三章物态和物态变化热力学定律
