高中物理选修 3-3 课件
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•
做功和传热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，传热 则是物体间内能的转移．理解时应注意以下两点
：
• 1
．存在温度差是发生传热的必要条件，热量是 传热过程中物体内能的改变量，热量与物体内能 的多少、温度的高低无关．• 2
．机械能是描述物体机械运动状态的量，而内 能是描述物体内部状态的量，两者没有直接关系，但可以相互转化．
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• 当把打足气的车胎内的气体迅速放出时，会发 现车胎气嘴处的温度明显降低，这是因为在这个过程 中 ( )
• A ．气体对外做功，同时向外传递热量
• B ．气体对外做功，车胎内气体温度降低，从外界吸 热
• C ．外界对气体做功，车胎内气体向外传递热量
• D ．外界对车胎内气体做功，同时向车胎内气体传递 热量
• 解析： 气体迅速放出时，体积增大，对外做功，同 时温度降低，从外界吸热，使气嘴处温度降低．
• 答案： B
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• 1 ．热力学第一定律
• 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) 与物体从外界吸热 (Q) 之间的关系，即 ΔU
＝ Q ＋ W ，正确理解公式的意义及符合的含义是解决 此类问题的保证．
• (1) 外界对物体做功， W>0 ；物体对外界做功， 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．
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•
【特别提醒】(1)
只有绝热过程Q
＝0
，Δ U
＝W
，用做功可判断内能变化．• (2)
只有在气体体积不变时，W
＝0
，ΔU
＝Q
，用吸热放热情况可判断内能的变化．• (3)
若物体内能不变，即ΔU
＝0
，则W
＝－Q
，功和热量符号相反，大小相等．因此判断 内能变化问题一定要全面进行考虑．高中物理选修 3-3 课件
• 2
．能量守恒定律• (1)
能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也 不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种 形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化 或转移的过程中其总量保持不变．•
能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，不同形 式的能可以相互转化，但总能量守恒．• (2)
永动机不可能制成•
第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不 断地对外做功，这种永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的．
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•
下列关于分子运动和热现象的说法正 确的是________(
填入正确选项前的字母)
．• A
．气体如果失去了容器的约束就会散开，这 是因为气体分子之间存在势能的缘故• B
．一定量100
℃ 的水变成100
℃ 的水蒸气，其分子之间的势能增加
• C
．对于一定量的气体，如果压强不变，体积 增大，那么它一定从外界吸热• D
．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增 大
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• E ．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子 之间势能的总和
• F ．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
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•
气体分子总数不变，温度升高，平均动能 增大，因体积变化不知，故压强变化未知，
D
错；内能是指所有分子热运动动能和 分子间势能的总和，E
正确；温度升高是 大量分子的平均速率增加而不是所有的分 子速率都增加，F
错．•
答案：BCE
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• 1
．热力学第二定律的两种表述• (1)
热传导具有方向性：热量不能自发地从低温 物体传到高温物体．• (2)
机械能与内能转化的方向性：不可能从单一 热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他 影响．高中物理选修 3-3 课件
• 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．高中物理选修 3-3 课件
• 热力学第二定律常见的表述有两种．
• 第一种表述：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；第二种表述：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．图甲是根据热力学第二定律的第一种表 述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低 温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成 示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质 是 ________ ．
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• 解析： 第二种表述的意思是：热机吸收热量，对外 做功，同时把热量传给低温物体．其表述示意图如图 所示．其实质是：一切与热现象有关的宏观过程都具 有方向性．
• 答案： 其表述示意图如图所示 一切与热现象有关 的宏观过程都具有方向性
