热力学三大定律用于复习讲解。热力学三大定律内能:内能由分子动能和分子势能共同组成1.分子动能:分子由于运动而具有的能。温度是分子热运动平均动能(而不是平均速率)的标志,表征分子热运动的剧烈程度。2.分子势能:分子具有的由分子力所产生的势能,与分子间的相互作用力的大小和相对位置有关。3.性质:1)内能的多少与物体的温度和体积有关;2)内能不能全部转化为机械能,而机械能可以完全转化为内能;3)任何物体在任何状态下都具有内能(大量分子做无规则运动);4)内能是一个宏观量,对于个别分子,无内能可言。4.内能的改变:改变物体内能有两种方法,做功和热传递。NOTICE:热量和内能的区别:热量是一个状态量,是热传递中内能的改变;而内能是一个状态量。1)热传递和做功对于改变物体的内能是等效的。2)热传递和做功的区别:热传递和做功有着本质的区别。做功使物体的内能改变,是其他形式的能和内能之间的转化,热传递使物体的内能改变,是物体间内能的转移。3)做功和压强变化并不等效。压强增大并不一定外界对物体做功,也有可能是温度的变化。5.焦耳测定热功当量实验:1)实验原理:重物P和重物P/下落时,插在量热器中的轴及安装在轴上的叶片开始转动.量热器中的水受到转动叶片的搅拌,温度上升.由重物的质量和下降的距离可以算出叶片所做的机械功,由水和量热器的质量、比热、升高的温度可以算出得到的热量.算出机械功和热量的比值,即得热功当量的数值.2)实验结论:机械功与热量的比值是一个常数,其数值J=4.18J/cal.用于复习讲解。能量守恒定律:能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。在转化或转移的过程中,能量的总量不变。第一类永动机:不需输入能量便能永远对外做功的动力机械。违反能量守恒定律,不肯能制成。热力学第一定律:ΔU=Q+W第一类永动机不可能制成。W0,外界对物体做功;W0,物体对外界做功;Q0,吸热;Q0,放热。在不及分子势能的情况下,温度升高,则内能增大。Eg1:2022年理综全国卷Ⅱ16.如图,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中A.气体对外界做功,内能减少yszplgB.气体不做功,内能不变C.气体压强变小,温度降低D.气体压强变小,温度不变答:BD解:绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0.稀薄气体向真空扩散没有做功,W=0.根据热力学第一定律,稀薄气体的内能不变,则温度不变。稀薄气体扩散体积增大,压强必然减小,pv/T,所以A、C错,B、D正确。yszplgEg2:(对比练习)2022年全国卷5.图中活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()dyszplgA.E甲不变,E乙减小B.E甲增大,E乙不变C.E甲增大,E乙减小D.E甲不变,E乙不变答:C解:将拉杆缓慢向外拉的过程中,甲气室中气体的体积减小,外界对甲气体做功,用于复习讲解。W0,由于气缸、活塞是绝热的,Q=0,由热力学第一定律△E=W+Q,△E0,即E甲增大;乙气室中气体的体积增大,气体对外做功,W0,△E0,即E乙减小,选项C正确。DyszpNotice:乙不是自由扩散。Eg3:2022年江苏卷11、如图所示,绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是()A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,有热量从氧气传递到氢气D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小答:CD解:温度是分子的平均动能大小的标志,初始时氢气与氧气的温度相同,分子的平均动能相同,A错;对系统,气体与气缸外部没有热交换和其它能量交换,Q=0W=0,ΔE=0,气缸内气体内能不会变化,氢气和氧气的内能与初始时相等,B错...