2022年2022年高中物理知识点总结：热力学基础.docx

精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载一. 教学内容：热力学基础（一）转变物体内能的两种方式：做功和热传递1. 做功：其他形式的能与内能之间相互转化的过程,内能转变了多少用做功的数值来量度,外力对物体做功,内能增加,物体克服外力做功,内能削减；2. 热传递：它为物体间内能转移的过程,内能转变了多少用传递的热量的数值来量度,物体吸取热量,物体的内能增加,放出热量,物体的内能削减,热传递的方式有：传导.对流.辐射,热传递的条件为物体间有温度差；（二）热力学第肯定律1. 内容：物体内能的增量 等于外界对物体做的功 W和物体吸取的热量 Q的总和；2. 表达式： ；3. 符号法就：外界对物体做功, W取正值,物体对外界做功, W取负值,吸取热量 Q取正值, 物体放出热量 Q取负值； 物体内能增加 取正值, 物体内能减 少 取 负 值 ；（三）能的转化和守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消逝,它只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体； 在转化和转移的过程中, 能的总量不变, 这就为能量守恒定律；（四）热力学其次定律两种表述：（ 1）不行能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载（2）不行能从单一热源吸取热量,并把它全部用来做功,而不引起其他变化；热力学其次定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性；（3）热力学其次定律的微观实质为：与热现象有关的自发的宏观过程,总为朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的；（4）熵为用来描述物体的无序程度的物理量；物体内部分子热运动无序程度越高,物体的熵就越大；（五）说明的问题1. 第一类永动机为永久无法实现的,它违反了能的转化和守恒定律；2. 其次类永动机也为无法实现的,它虽然不违反能的转化和守恒定律,但却违反了热力学其次定律；（六）能源和可连续进展1. 能量与环境（1）温室效应：化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳,使大气中二氧化碳的含量大量提高,导致“温室效应”,使得地面温度上升,两极的冰雪融解,海平面上升,埋没沿海地区等不良影响；（2）酸雨污染：排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中溶入雨水,使其形成酸雨,酸雨进入地表.江河.破坏土壤,影响农作物生长,使生物死亡, 破坏生态平稳, 同时腐蚀建筑结构. 工业装备.动力和通讯设备等,仍直接危害人类健康；2. 能量耗散和能量降退（1）能量耗散：在能量转化过程中,一部分机械能转变成内能,而这些内 能最终流散到四周的环境中, 我们没有方法把这些流散的内能重新收集起来加以利用,这种现象叫做能量的耗散；（2）能量降退：从可被利用的价值来看,内能较之机械能.电能等,为一种低品质的能量；能量耗散不会使能的总量削减,却会导致能量品质的降低；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载二. 重点.难点（一）热力学第肯定律热力学第肯定律说明白做功和热传递为物体内能转变的量度, 没有做功和热传递就不行能实现能的转化和转移；依据符号法就将“ ”“－”号代入 运算或分析问题,假如事先不便确定其正负, 可以先假定它为正, 在运算出结果以后再作判定； 如大于零,说明与原假设一样,如结果为负,就说明与原假设相反；热力学第肯定律的应用一般步骤为：1. 依据符号法就写出各已知量（ W. ）的正负；2. 依据方程 求出未知量3. 再依据未知量的正负判定该量的变化；例 1. 肯定量的气体在某一过程中,外界对气体做了 A. B. C.D. 解析：依据热力学第肯定律的符号法就, ,所以选项 B 正确；答案： B（二）正确运用能量守恒定律运算内能和机械能相互转化的问题物体内能对分子而言, 它为组成物体全部分子热运动的动能和分子热能的总和,它为状态量,它的大小与温度.体积以及物体所含分子数有关；机械能为对物体整体而言, 它为物体整体的动能和势能 （包括重力势能和弹性势能） 的统称,即使静止物体的动能为零,重力势能和弹性势能也不变,物体仍具有内能；物体的机械能与内能之间可以发生相互转化,例如“摩擦生热”,但能的总 量不变；在分析此类问题时, 一要留意能量转化的方向, 二要考虑到转化的快慢导致的成效上的不同；例 2. 如下列图容器中, A.B 各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下为水,上为空气,大气压恒定； A.B 底部由带有阀门 K 的管道相连,整个装置与外界绝热,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载原先 A 中水面比 B 中高,打开阀门,使 A 中水逐步向 B流,最终达到平稳；在这个过程中,下面哪个说法正确（ ）A. 大气压对水做功,水的内能增加B. 水克服大气压力做功,水的内能削减C. 大气压对水不做功,水的内能不变D. 大气压对水不做功,水的内能增加解析：此题主要考查能量转化与守恒定律和大气压力做功的运算,打开阀门 后, A 中的水逐步流入 B 中,最终达到平稳,即稳固下来；这一过程中,水的重 心肯定降低, 重力势能肯定削减, 依据能的转化与守恒定律, 削减的重力势能全部转化为整个系统的内能,水的内能增加（容器的内能也增加）； A.B 液面大气压强相等,设为答案： D例 3. 如下列图,固定容器及可动活塞 P 都为绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B 的两边分别盛有气体甲和气体乙,现将活塞 P缓慢地向 B 移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而上升,就在移动 P 的过程中（ ）A. 外力对乙做功,甲的内能增加B. 外力对乙做功,乙的内能不变C. 乙传递热量给甲,乙的内能增加D. 乙的内能增加,甲的内能不变精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载解析：以气体乙为争论对象,外力对气体乙做功,内能增加,因而气体的温度随其内能的增加而上升； B 为固定的导热隔板, 通过热传递, 乙传递热量给甲,甲的内能增大； 固定容器及可动活塞都为绝热的, 以系统为争论对象, 由热力学第肯定律 得, 答案： AC例 4. 如下列图,直立容器内部有被隔板隔开的 A.B 两部分气体, A 的密度小,B 的密度较大,抽去隔板,加热气体,使两部分气体匀称混合,设在此过程中气体吸热为 Q,气体内能增加为 ,就（ ）A.C.解析：A.B 气体开头的合重心在中线下,混合匀称后在中线,所以系统重力势能增大,由能量守恒知, 吸取热量一部分增加气体内能, 一部分增加重力势能；故 答案： B（三）热力学其次定律1. （ 1）热力学其次定律符合能量守恒定律；（ 2）热力学其次定律的两种表述为等价的, 可以以其中一种表述推导出另一种表述； 对任何一类宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学其次定律的表述；（ 3）其次类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学其次定律；所以为不行能制成的；（ 4）热力学其次定律揭示了有大量分子参加的宏观过程的方向性, 使得它们成为独立于热力学第肯定律的自然规律；2. 热力学第肯定律和热力学其次定律为热力学学问的基础理论；热力学第肯定 律指出任何热力学过程中能量守恒, 而对过程没有其他限制； 热力学其次定律指明哪些过程可以发生,哪些不行能发生,如：其次类永动机不行能实现,热机效 率不行能为 100%,热现象过程中能量耗散为不行防止的,宏观的实际的热现象过程为不行逆的等等；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载3. 热力学第肯定律反映了功.热量跟内能转变之间的定量关系；热力学其次定律的实质为： 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性, 都为不行逆的；违反该定律的其次类永动机为无法实现的；例 5. 以下说法正确选项（ ）A. 热量不能由低温物体传递到高温物体B. 外界对物体做功,物体的内能必定增加C. 其次类永动机不行能制成,为由于违反了能量守恒定律D. 不行能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化解析：由热力学其次定律可知, 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体, 但可借助于外在动力实现,如冰箱.空调等设施, A 选项不正确；又由热力学第肯定律可知, 物体内能的转变由做功和热传递两种方式共同打算, 所以 B 选项不准确；其次类永动机违反了热力学其次定律, 所以 C 选项错误； 由机械能与内能转化过程的方向性（热力学其次定律表述 2）可知, D 选项正确；答案： D例 6. 关于永动机和热力学定律的争论,以下表达正确选项（ ）A. 其次类永动机违反能量守恒定律B. 假如物体从外界吸取了热量,就物体的内能肯定增加C. 外界对物体做功,就物体的内能肯定增加D. 做功和热传递都可以转变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种转变方式为有区分的解析：其次类永动机违反热力学其次定律并不违反能量守恒定律,故 A 错；据热力学第肯定律 知内能的变化由做功 W和热传递 Q两个方面共同打算,只知道做功情形或只知道传热忱形就无法确定内能的变化情形, 故 B .C项错误；做功和热传递都可转变物体内能；但做功为不同形式能的转化,而热传递为同种形式能间的转移,这两种方式为有区分的,故 D 正确；答案： D【模拟试题精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载1. 以下说法中正确选项（ ）A. 0 ℃的水结成 0℃的冰,由于体积增大,分子势能增大B. 将铁块烧热,铁块中分子平均动能增大,分子势能增大C. 物态发生变化时,分子势能肯定变化D. 物体的机械能和内能都可能为零2. 行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最终停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰； 降落伞在空中匀速下降； 条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈, 线圈中产生电流；上述不同现象中所包含的相同的物理过程为（ ）①物体克服阻力做功②物体的动能转化为其他形式的能量③物体的势能转化为其他形式的能量④物体的机械能转化为其他形式的能量A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④3. 高为 h（m）的瀑布,设落到瀑布底部的水缺失的重力势能全部转化为内能,且被水本身所吸取,就瀑布顶部的水与底部的水的温度差为（ ）A. C. D. 4. 在一个标准大气压下,设 100℃的 1g 水具有的内能为 A.C.5. 在温度匀称的液体中,一个小气泡由液体的底层缓慢地浮至液面,就气泡在浮起的过程中（ ）A. 放出热量 B. 吸取热量C. 不吸热也不放热 D. 无法判定6. 如热机从热源吸取热量为 Q,对外做功为 W,定义 为热机效率值为（ ）精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备 欢迎下载A.可以为 100% B.可以大于 100。