高中物理 第三章 热力学基础章末总结教学案 粤教版选修3-3-粤教版高二选修3-3物理教学案

第三章 热力学基础章末总结一、热力学第一定律及其应用热力学第一定律揭示了内能的增量(ΔU)与外界对物体做功(W)以及物体从外界吸收热量(Q)之间的关系，即 ΔU＝W＋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，W>0；物体对外做功，W<0；(2)物体从外界吸热，Q>0；物体放出热量，Q<0；(3)ΔU>0，物体的内能增加；ΔU<0，物体的内能减少．分析题干，确定内能改变的方式(W、Q)→判断 W、Q 的符号→代入公式 ΔU＝W＋Q→得出结论例 1 如图 1 所示，p－V 图中，一定质量的理想气体由状态 A 经过程Ⅰ变至状态 B 时，从外界吸收热量 420 J，同时膨胀对外做功 300 J．当气体从状态 B 经过程Ⅱ回到状态 A 时，外界压缩气体做功 200 J，判断此过程中气体是吸热还是放热，并求出热量变化的多少．图 1答案 放热 320 J解析 一定质量的理想气体由状态 A 经过程Ⅰ变至状态 B 时，从外界吸收的热量 Q1大于气体膨胀对外做的功 W1，气体内能增加，由热力学第一定律可知，气体内能的增加量为 ΔU＝Q1＋W1＝420 J＋(－300 J)＝120 J气体由状态 B 经过程Ⅱ回到状态 A 时，气体内能将减少 120 J，而此过程中外界又压缩气体做了 W2＝200 J 的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为Q2＝ΔU′－W2＝(－120) J－200 J＝－320 J即此过程中气体放出的热量是 320 J.二、热力学第二定律及其应用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：热量不能自动地从低温物体传递到高温物体，这是热力学第二定律的克劳修斯表述．(2)按照机械能和内能转化过程的方向性表述为：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．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实质(1)一切与热现象有关的自发的宏观过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．(2)用熵来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．3．分析此类问题的方法掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向性的说明．凡是对这种宏观自然过程进行方向性的说明，都可以作为热力学第二定律的表述．本章对热力学第二定律的表述很多，这些不同形式的表述都是等价的．例 2 下列有关热力学第二定律的说法正确的是( )A．气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定...