选修3-3---第3节

菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY第三节热力学定律与能量守恒 1.温度、内能、热量、功的比较温度、内能、热量、功的比较 菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY【应应用提示用提示】物体的内能大，并不意味着物体一定会对外做功物体的内能大，并不意味着物体一定会对外做功或向外传递热量只有物体的内能变化较大时，做的功或传递的或向外传递热量只有物体的内能变化较大时，做的功或传递的热量才会多热量才会多菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY2改变物体内能的两种方式改变物体内能的两种方式 菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY3热力学第一定律热力学第一定律(1)内容：一个内容：一个热热力学系力学系统统的内能增量等于外界向它的内能增量等于外界向它传递传递的的热热量和量和外界外界对对它所做的功的和它所做的功的和(2)表达式：表达式：WQU.(3)W、Q、U的的“、”号法号法则则菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY4.能量守恒定律的理解及应用能量守恒定律的理解及应用(1)自然界中能量的存在形式：物体运自然界中能量的存在形式：物体运动动具有具有动动能、分子运能、分子运动动具有分具有分子子动动能、能、电电荷具有荷具有电电能、原子核内部粒子的运能、原子核内部粒子的运动动具有原子能等，可具有原子能等，可见见，在自然界中不同的能量形式与不同的运在自然界中不同的能量形式与不同的运动动形式相形式相对应对应(2)不同形式的能量之不同形式的能量之间间可以相互可以相互转转化，且化，且这这一一转转化化过过程是通程是通过过做功做功来完成的来完成的(3)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等量一定相等(4)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等和增加量一定相等(5)在利用能量在利用能量转转化与守恒定律解化与守恒定律解题时题时，要注意先搞清楚，要注意先搞清楚过过程中有几程中有几种形式的能在种形式的能在转转化或化或转转移，分析初、末状移，分析初、末状态态，确定，确定E增增、E减减各各为为多多少，再由少，再由E增增E减减列式列式计计算算【应用提示应用提示】能量守恒是自然界中普遍存在的规律，是无条件的能量守恒是自然界中普遍存在的规律，是无条件的在能量守恒定律的表达式中只存在能量，不存在功在能量守恒定律的表达式中只存在能量，不存在功菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY (2010广广东东高考高考)如如图图1231是密是密闭闭的汽缸，外力推的汽缸，外力推动动活塞活塞P压缩压缩气体，气体，对对缸内气体做功缸内气体做功800 J，同，同时时气体向外界放气体向外界放热热200 J，缸内气体的缸内气体的A温度升高，内能增加温度升高，内能增加600 JB温度升高，内能减少温度升高，内能减少200 JC温度降低，内能增加温度降低，内能增加600 JD温度降低，内能减少温度降低，内能减少200 J菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY【自主解答自主解答】本题考查热力学第一定律，以及理想气体内本题考查热力学第一定律，以及理想气体内能与温度的关系根据热力学第一定律，气体内能增量能与温度的关系根据热力学第一定律，气体内能增量UWQ800 J200 J600 J，对于一定质量的理想气体，内能增，对于一定质量的理想气体，内能增加温度必然升高，故加温度必然升高，故A选项正确选项正确【答案答案】A菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY 一定一定质质量的理想气体由状量的理想气体由状态态A经经状状态态B变为变为状状态态C，其，其中中AB过过程程为为等等压变压变化，化，BC过过程程为为等容等容变变化化TATC，TBTA.(1)比比较较状状态态B的体的体积积与状与状态态A的体的体积积关系关系(2)说说明明BC过过程程压压强强变变化的微化的微观观原因原因(3)设设AB过过程气体吸收程气体吸收热热量量为为Q1，BC过过程气体放出程气体放出热热量量为为Q2，比，比较较Q1、Q2的大小并的大小并说说明原因明原因菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY能量守恒定律的应用能量守恒定律的应用 在如在如图图1236所示的柱形容器内封有一定所示的柱形容器内封有一定质质量的密量的密闭闭气体，光滑活塞气体，光滑活塞C(质质量量为为m)与容器用良好的隔与容器用良好的隔热热材料制成另有材料制成另有质质量量为为M的物体从活塞上方的的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点到达最低点B而静止在而静止在这这一一过过程中，密程中，密闭闭气体内能的改气体内能的改变变量量U、外界外界对对密密闭闭气体所做的功气体所做的功W与物体和活塞的重力与物体和活塞的重力势势能的能的变变化关系是化关系是AMghmghUWBUW，WMghmghCUW，WMghmghDUW，WMghmgh菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY【解析解析】因活塞和容器用良好的隔热材料制成，容器内的密闭气因活塞和容器用良好的隔热材料制成，容器内的密闭气体与外界无热交换，体与外界无热交换，Q0，所以，所以UW；但由于物体和活塞做完全；但由于物体和活塞做完全非弹性碰撞非弹性碰撞(即碰后不分开即碰后不分开)时损失一部分机械能，因此有时损失一部分机械能，因此有WMghmgh，故选项，故选项C正确这里，虽然正确这里，虽然WMghmgh，但仍遵守能量，但仍遵守能量守恒定律，只不过减少的机械能不是全部转化为密闭气体的内能，而守恒定律，只不过减少的机械能不是全部转化为密闭气体的内能，而是有一部分在碰撞时转化为活塞和物体的内能了，能的总量并未减少是有一部分在碰撞时转化为活塞和物体的内能了，能的总量并未减少【答案答案】C菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY1下列下列说说法正确的是法正确的是()A外界外界对对物体做功，物体的内能一定增加物体做功，物体的内能一定增加B热热量不能由低温物体量不能由低温物体传递传递到高温物体到高温物体C自然界中自然界中进进行的涉及行的涉及热现热现象的宏象的宏观过观过程都具有方向性程都具有方向性D第二第二类类永永动动机有可能制成，因机有可能制成，因为为它不它不违违反能量守恒定律反能量守恒定律【解析解析】根据热力学第一定律，根据热力学第一定律，UWQ，如果外界对物体做功，如果外界对物体做功W，同，同时物体放热时物体放热Q，当，当QW，内能减小，内能减小，A不正确由热力学第二定律，不可能不正确由热力学第二定律，不可能使热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，关键是使热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，关键是“不引起其他变不引起其他变化化”是不可能的，如果引起其他变化，如消耗电能，空调能把室内相对低温空是不可能的，如果引起其他变化，如消耗电能，空调能把室内相对低温空气的热量传递给室外空气，气的热量传递给室外空气，B不正确热力学第二定律揭示了由大量分子参与不正确热力学第二定律揭示了由大量分子参与的宏观过程具有方向性，的宏观过程具有方向性，C正确热力学第二定律说明第二类永动机不可能制正确热力学第二定律说明第二类永动机不可能制成，即不可能制成效率是百分之百的热机，虽然第二类永动机不违反能量守恒成，即不可能制成效率是百分之百的热机，虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，定律，D不正确正确选项不正确正确选项C.【答案答案】C菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY2如如图图1237所示，所示，pV图图中，一定中，一定质质量的理想气体由状量的理想气体由状态态A经过经过程程变变至状至状态态B时时，从外界吸收，从外界吸收热热量量420 J，同，同时时膨膨胀对胀对外外做功做功 300 J当气体从状当气体从状态态B经过经过程程回到状回到状态态A时时，外界外界压缩压缩气体做功气体做功 200 J，求，求过过程程中气体吸收或放中气体吸收或放出的出的热热量是多少？量是多少？【解析解析】一定质量的理想气体由状态一定质量的理想气体由状态A经过程经过程至状态至状态B时，从外界吸时，从外界吸收的热量收的热量Q1大于气体膨胀对外做的功大于气体膨胀对外做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内能增加量为气体内能增加量为UQ1W1420 J(300)J120 J气体由状态气体由状态B经过程经过程回到状态回到状态A时，气体内能将减少时，气体内能将减少120 J，而此过程中，而此过程中外界又压缩气体做了外界又压缩气体做了W2200 J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为为Q2UW2(120)J200 J320 J.【答案答案】放出放出热热量量320 J菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY3如如图图1238所示的所示的圆圆柱形容器内用活塞密封一定柱形容器内用活塞密封一定质质量的理想量的理想气体，容器横截面气体，容器横截面积为积为S，活塞，活塞质质量量为为m，大气，大气压压强强为为p0，重力加速度，重力加速度为为g，活塞，活塞处处于静止状于静止状态态，现对现对容器容器缓缓缓缓加加热热使容器内的气体温度升使容器内的气体温度升高高t，活塞无摩擦地，活塞无摩擦地缓缓慢向上移慢向上移动动了了h，在此在此过过程中气体吸收的程中气体吸收的热热量量为为Q，问问：(1)被密封的气体被密封的气体对对外界做了多少功？外界做了多少功？(2)被密封的气体内能被密封的气体内能变变化了多少？化了多少？【解析解析】(1)活塞缓慢上移，气体推动活塞的力活塞缓慢上移，气体推动活塞的力Fmgp0S，则，则气体对活塞做功气体对活塞做功W(mgp0S)h.(2)由热力学第一定律得由热力学第一定律得WQU，其中因为是气体对外界做功，其中因为是气体对外界做功，功代入负值运算，得到功代入负值运算，得到U(p0Smg)hQ.【答案答案】(1)(mgp0S)h(2)(p0Smg)hQ菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY4如如图图1239所示，一所示，一圆圆柱形容器柱形容器竖竖直放置，通直放置，通过过活塞封活塞封闭闭着着摄摄氏温度氏温度为为t的理想气体，活塞的的理想气体，活塞的质质量量为为m，横截面，横截面积为积为S，与容器底，与容器底部相距部相距h.现现通通过电热丝给过电热丝给气体加气体加热热一段一段时间时间，结结果活塞又果活塞又缓缓慢上升了慢上升了h，若，若这这段段时间时间内气体吸收的内气体吸收的热热量量为为Q，已知大气，已知大气压压强强为为p0，重力加，重力加速度速度为为g，不，不计计器壁向外散失的器壁向外散失的热热量及活塞与器壁量及活塞与器壁间间的摩擦，求：的摩擦，求：(1)气体的气体的压压强强；(2)这这段段时间时间内气体的内能增加了多少？内气体的内能增加了多少？(3)这这段段时间时间内气体的温度升高了多少？内气体的温度升高了多少？菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY5(2010山东高考山东高考)如如图图12310所示，一太阳能空气集所示，一太阳能空气集热热器，器，底面及底面及侧侧面面为为隔隔热热材料，材料，顶顶面面为为透明玻璃板，集透明玻璃板，集热热器容器容积为积为V0，开始，开始时时内部封内部封闭闭气体的气体的压压强强为为p0.经过经过太阳曝晒，气体温度由太阳曝晒，气体温度由T0300 K升升至至T1350 K.(1)求此求此时时气体的气体的压压强强(2)保持保持T1350 K不不变变，缓缓慢抽出部分慢抽出部分气体，使气体气体，使气体压压强强再再变变回到回到p0.求集求集热热器内剩余气体的器内剩余气体的质质量与原来量与原来总质总质量的量的比比值值判断在抽气判断在抽气过过程中剩余气体是程中剩余气体是吸吸热还热还是放是放热热，并，并简简述原因述原因菜菜 单单精品精品资源资源备选备选考点考点典例典例探究探究课时课时知能知能训练训练高考新课标大一轮总复习高考新课标大一轮总复习配人教物理配人教物理JsZY本小节结束请按ESC键返回