2020高中物理第十章热力学定律章末复习课学案新人教版选修3-3

1、2020第十章热力学定律章末复习课提纲挈领复习知识【知识体系】r 熟过程工与外界式 热交，功和内能:功和内能:始然过程金 压强不变，气体做动工卯一置传她的条CM?在笠熟力学第一定津d热利内能 棒袒不变：气体不存在遨问题.，和内不他一热力学第一定律qu堂热力学第一定律 能量守恒定律热力学定律w第一美永动机蜜 跌成r克劳修斯表法：热量不能喳 从低潟传向高温国科袤述 开尔文表述，不可能从学 热即吸篁热量,使之完全变成功而不产生熟力学第二定津Y其他能咱.匏机的效聿不可施达利篁I乳解释，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性或的方向进行.能量花能：能量生利.用过程中总是由高整费的能量呈要转正为a 的能量

2、能湎熊谀与环境新施源自发的答案填写无 A U= WpAV温度差做功A U= Q W Q不可能单一? 100% ?增大 ？低品质总结归纳提升能力主题1热力学第一定律1 .做功与热传递的区别与联系.做功和热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同.做功是 其他形式的能和内能之间的转化，热传递则是物体间内能的转移.2 .热力学第一定律.A U= WF Q正确理解公式的意义及符号含义是解决本类问题的关键.(1)外界对物体做功， W0;物体对外做功， W<0;(2)物体从外界吸热， 60；物体放出热量，Q<0；3 3) A U>0,物体的内能增加；

3、A U<0,物体的内能减少.分析题干，确定内能改变的方式(W Q 一判断 w Q的符号一代入公式A U= Wb C口得出结论：A U>0,则内能增加| A U ;A U<0,则内能减少| A U.【例1】（2016 全国n卷）（多选）一定量的理想气体从状态""a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da 回到原状态，其p-T图象如图所示，其中对角线 ac的延长线过原点 O下列判断正确的是 .TA.气体在a、c两状态的体积相等B.气体在状态a时的内能大于它在状态 c时的内能C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D.在过程da中气体从外界

4、吸收的热量小于气体对外界做的功E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功解析：由理想状态方程知 ca为等容线，体积相等则 A正确；a、c两状态a的温度大于c的温度，则a的内 能大于c的内能故B正确；由热力学第一定律A U VW Q知，cd过程温度不变（内能不变），则Q= W故C错误； da过程温度升高内能增大，则吸收的热量大于对外做的功，故D错误；bc过程温度降低量和 da过程温度的升高量相同则内能的变化量相同，由热力学第一定律知E正确.答案：ABEt对训练1 . （2015 重庆卷）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

5、且可视为理想气体，那么下列正确的是（）A.外界对胎内气体做功，气体内能减小8 .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，内能增大解析：对车胎内的理想气体分析知，因为是理想气体分子势能认为是0,内能只看分子动能，中午温度升高，分子平均动能增大故内能增大，体积增大为气体对外做功，故选 D.答案：D主题2热力学第二定律1 .热力学第二定律的两种表述：（1）按照热传递的方向性表述为：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，这是热力学第二定律的克劳修 斯表述.（2）按照机械能与内能转化的方向性表述为：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他 影

6、响.这是热力学第二定律的开尔文表述.2.热力学第二定律的微观意义：（1） 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.（2）用嫡来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总嫡不会减小.3.在整个自然界中，无论有无生命，所有宏观的自发过程都具有单向性，都是不可逆过程.如河水向下游流，重物向下落，房屋由新到旧直至倒塌，人要从婴儿到老年直至死亡等.【例2】（多选）根据热力学定律，下列说法正确的是（）A.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D.对能源的过度消耗

7、使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”解析：在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递,A对；空调在制冷时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量,B对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机,C错；因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D错.答案：AB针对训练2.（多选）下列关于热现象的描述正确的是A.据热力学定律，热机的效率不可能达到100%B .做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量

8、分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的解析：根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到 100%故A正确；做功是通过能量转化的方式改变 系统内能的，热传递是通过能量转移的方式改变系统内能的，故 B错误；根据热力学第二定律，温度是描述热运 动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，故 C正确；物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动是有规律的，故 D错误.答案：AC分析考情体验真题述统揽考情本章考查多以选择题的形式出现，主要考查热力学第一定律，改变内能的途径：做功和热传递，并结合理想 气体状态方程进行考查.对热力学第二定律主要以

9、一个选项的形式出现，主要是热力学第二定律的两种表述及其 微观意义.真题例析（2016 全国I卷）（多选）关于热力学定律，下列说法正确的是 .A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析：气体内能的改变A U饼 W故对气体做功可改变气体内能，B选项正确；气体吸热为 Q但不确定外pV界做功W的情况，故不能确定气体温度变化，A选项错误；理想气体等压膨胀，W<0由理想气体状态方程pT = c,p不变，V增大，气体温度升

10、高，内能增大，由AU Q+ w气体过程中一定吸热，c选项错误；由热力学第二定律，D选项正确；根据平衡性质，E选项正确.答案：BDE1对训练（多选）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中外界气体所做的功等于气体所放的热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解析：在ab段体积不变则 W 0,但温度升高物体内能增大即A U>0,由热力学第一定律A U=

11、 WF Q,则吸热， 故A正确.过程bc中温度不变则内能不变即A U= 0,但体积增大，气体对外做功 W<0由热力学第一定律A U= W + Q O0故吸热则B错.过程ca中温度减小即A U<0,体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律AU= WF Q两者不会相等，放出的热量多故C错.a、b和c三个状态中，状态 a的温度最小，故分子的平均动能最小，则 D正确.b和c两个状态中温度相同分子平均动能相等，但体积增大分子密集程度变小造成撞击次数减小，故E正确.答案：ADE章末集训知能提升1.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

12、和状态c的温度分别为 Tb和Tc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为 Qb和Qc,则（）1网石卜ai1 .0 叫 VC. Tb=Tc, Qb>QcA. Tb>Tc, QabcB. Tb>Tc, Qb<QcD. Tb=Tc, Qb<Qc解析：由理想气体状态方程在 bc两点： *=覃，则Tb=Tc,过程ab和过程ac内能的增量相同且A U>0. Ic I b过程ab体积增大则对外做功，即W<0,由热力学第一定律A U= VW Q则吸收的热量 Qb= A U |V1,过程ac体积不变W= 0,则A U= Qc,则C正确.答案：C2. （2016 海南卷）（多

13、选）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其p-V图象如图所示.在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程 2中，气体先经历等容变化再经历等压变化.对于这 两个过程，下列说法正确的是 .A.气体经历过程1 ,其温度降低B.气体经历过程1 ,其内能减小C.气体在过程2中一直对外放热D.气体在过程2中一直对外做功E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程 2的相同解析：气体经历过程1,压强减小体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，选项A、B正确；气体PV在过程2中，根据理想气体状态方程 p1=C,刚开始时气体体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积

14、变大，膨胀对外彳功，温度升高吸热，故 C D错误；无论是经过过程 1还是经过过程2,初、末 状态相同，故内能改变量相同，选项 E正确.答案：ABE3. （2016 全国出卷）（多选）关于气体的内能，下列说法正确的是 .A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C.气体被压缩时，内能可能不变D. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：温度相同，分子平均动能相同，质量虽然相同但两种气体分子个数不一定相同，则内能不一定相同，故A、B错误；理想气体的内能只与温度有关，等压膨胀温度必升高，故 D E正确；由热力学第一定律知，外界 对气体做功但可能放热故内能可能不变，则C正确.答案：CDE4 .（多选）如图所示，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体（）A.内能增加B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大解析：对活塞：p=po+ms3 口：压强不变；由等压变化规律：温度升高体积增大，体积增大则对外做功；导热良好则温度与环境温度相同，增大，内能增大；对理想气体不考虑分子间的