资源简介 章末素养提升物理 观念 热力学第 一定律 (1)内容：物体内能的改变量ΔU等于外界对物体 与物体从外界吸收的 之和 (2)表达式：ΔU= 能量守 恒定律 内容：能量既不会 ，也不会 ，它只能从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而能量的总值 第一类永动机不能制成的原因：违背了 热力学第 二定律 (1)克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而 (2)开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全用来做功，而 (3)第二类永动机不能制成的原因：违背了 科学 思维 1.经历绝热过程模型的构建过程，会推导热力学第一定律 2.能运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题 3.能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题科学态度 与责任 1.通过对能量守恒的探索过程，领会人类对自然的认识要有实践的过程 2.了解永动机的探索过程，领会科学探索的艰辛与曲折性例1 (2024·青海省海南州贵德高中模拟)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是( )A.一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收80 J的热量，则它的内能增大20 JB.物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少C.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体D.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律例2 (多选)(2023·福建霞浦县高二检测)如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是( )A.从状态d到c，气体不吸热也不放热B.从状态c到b，气体放热C.从状态a到d，气体对外做功D.从状态b到a，气体吸热例3 (2022·福建卷)带有活塞的气缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a状态，然后经过a→b→c状态变化过程到达c状态。在V-T图中变化过程如图所示。(1)气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中压强 。(填“增大”“减小”或“不变”) (2)气体从b状态经过b→c到达c状态的过程要 。(填“吸收”或“放出”)热量。 例4 (2024·四川省达州市模拟)绝热的活塞与气缸之间封闭一定质量的理想气体，气缸开口向上置于水平面上，活塞与气缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能UP=72 J，如图甲所示。已知活塞横截面积S=5×10-4 m2，其质量为m=1 kg，大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度g=10 m/s2。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到Q位置，此过程封闭气体的V-T图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求：(1)封闭气体最后的体积；(2)封闭气体吸收的热量。 例5 (2023·辽宁省建平县实验中学高二月考)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，横截面积为10 cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底30 cm处设有卡槽a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞放在a、b上，活塞的质量为5 kg，气体温度为180 K。现缓慢加热气缸内气体，当温度为300 K，活塞恰好离开卡槽a、b；若继续给气缸内气体缓慢加热，活塞上升10 cm 的过程中，气体的内能增加了240 J。(设大气压强为p0=1.0×105 Pa，g取10 m/s2)求：(1)开始时气缸内气体的压强；(2)活塞上升10 cm时气缸内气体的温度； (3)活塞离开卡槽a、b之后上升10 cm的过程中，气体吸收的热量。 答案精析所做的功W 热量Q Q+W 消失 创生 转化转移 保持不变 能量守恒定律 不引起其他变化 不引起其他变化 热力学第二定律例1 D [根据热力学第一定律知ΔU=W+Q=-100 J+80 J=-20 J，它的内能减少20 J，故A错误；根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，故B错误；通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，故C错误；能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故D正确。]例2 BCD [从状态d到c，温度不变，压强减小，根据玻意耳定律可知，气体体积增加，气体对外做功，但内能不变。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸收热量，A错误；从状态a到d，是等压变化，气体温度升高，由盖-吕萨克定律可知，气体体积增大，气体对外做功，C正确；由图像可知，从状态b到a过程，p与T成正比，是等容变化，气体体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，但温度升高，其内能增加。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸热，D正确；在ab线上取与c压强相等的点e，则状态c到e是等压变化，根据盖-吕萨克定律可知，气体体积减小。从选项C中分析可知，状态e与b体积相等。故从状态c到b，体积减小，外界对气体做功，但温度降低，内能减小。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体放热，B正确。]例3 增大 放出解析 (1)由V-T图像可知，气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中，气体的体积保持不变，温度升高，根据查理定律可知气体的压强增大。(2)由V-T图像可知，气体从b状态经过b→c到达c状态的过程，气体的温度保持不变，则气体的内能保持不变；气体的体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体对外放出热量。例4 (1)6×10-4 m3 (2)60 J解析 (1)以气体为研究对象，根据等压变化规律，有=解得VQ=6×10-4 m3(2)由气体的内能与热力学温度成正比有=解得UQ=108 J活塞从P位置缓慢移到Q位置，活塞受力平衡，气体发生等压变化，以活塞为研究对象有pS=p0S+mg，解得p=p0+=1.2×105 Pa，气体对外界做功，则W=-p(VQ-VP)=-24 J由热力学第一定律有UQ-UP=Q+W，得气体变化过程吸收的总热量为Q=60 J。例5 (1)9×104 Pa (2)400 K (3)255 J解析 (1)活塞刚好离开卡槽时，有mg+p0S=p2S根据等容变化规律得=解得p1=p2=9×104 Pa。(2)活塞离开卡槽后，气体为等压变化，根据等压变化规律得=解得T3=T2=400 K。(3)活塞离开卡槽后，气体对外界做功则W=-p2·SΔh=-15 J根据热力学第一定律得Q=ΔU-W=255 J。(共19张PPT)DISANZHANG第3章章末素养提升再现素养知识物理 观念 热力学第 一定律 (1)内容：物体内能的改变量ΔU等于外界对物体_________与物体从外界吸收的 之和(2)表达式：ΔU=_______能量守 恒定律 内容：能量既不会 ，也不会 ，它只能从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而能量的总值__________第一类永动机不能制成的原因：违背了_____________所做的功W热量QQ+W消失创生转化转移保持不变能量守恒定律物理 观念 热力学第 二定律 (1)克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而________________(2)开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全用来做功，而________________(3)第二类永动机不能制成的原因：违背了_______________不引起其他变化不引起其他变化热力学第二定律科学 思维 1.经历绝热过程模型的构建过程，会推导热力学第一定律2.能运用热力学第一定律解释和计算能量的转化和转移问题3.能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题科学态度 与责任 1.通过对能量守恒的探索过程，领会人类对自然的认识要有实践的过程2.了解永动机的探索过程，领会科学探索的艰辛与曲折性 (2024·青海省海南州贵德高中模拟)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是A.一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收80 J的热量，则它的内 能增大20 JB.物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少C.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能从高温物体 传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体D.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律例1提能综合训练√根据热力学第一定律知ΔU=W+Q=-100 J+80 J=-20 J，它的内能减少20 J，故A错误；根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，故B错误；通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，故C错误；能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故D正确。 (多选)(2023·福建霞浦县高二检测)如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是A.从状态d到c，气体不吸热也不放热B.从状态c到b，气体放热C.从状态a到d，气体对外做功D.从状态b到a，气体吸热例2√√√从状态d到c，温度不变，压强减小，根据玻意耳定律可知，气体体积增加，气体对外做功，但内能不变。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸收热量，A错误；从状态a到d，是等压变化，气体温度升高，由盖-吕萨克定律可知，气体体积增大，气体对外做功，C正确；由图像可知，从状态b到a过程，p与T成正比，是等容变化，气体体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，但温度升高，其内能增加。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸热，D正确；在ab线上取与c压强相等的点e，则状态c到e是等压变化，根据盖-吕萨克定律可知，气体体积减小。从选项C中分析可知，状态e与b体积相等。故从状态c到b，体积减小，外界对气体做功，但温度降低，内能减小。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体放热，B正确。 (2022·福建卷)带有活塞的气缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于a状态，然后经过a→b→c状态变化过程到达c状态。在V-T图中变化过程如图所示。例3(1)气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中压强 。(填“增大”“减小”或“不变”) 增大由V-T图像可知，气体从a状态经过a→b到达b状态的过程中，气体的体积保持不变，温度升高，根据查理定律可知气体的压强增大。(2)气体从b状态经过b→c到达c状态的过程要 。(填“吸收”或“放出”)热量。 放出由V-T图像可知，气体从b状态经过b→c到达c状态的过程，气体的温度保持不变，则气体的内能保持不变；气体的体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体对外放出热量。 (2024·四川省达州市模拟)绝热的活塞与气缸之间封闭一定质量的理想气体，气缸开口向上置于水平面上，活塞与气缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能UP=72 J，如图甲所示。已知活塞横截面积S=5×10-4 m2，其质量为m=1 kg，大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度g=10 m/s2。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到Q位置，此过程封闭气体的V-T图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求：例4(1)封闭气体最后的体积；答案 6×10-4 m3以气体为研究对象，根据等压变化规律，有=，解得VQ=6×10-4 m3(2)封闭气体吸收的热量。答案 60 J由气体的内能与热力学温度成正比有=解得UQ=108 J活塞从P位置缓慢移到Q位置，活塞受力平衡，气体发生等压变化，以活塞为研究对象有pS=p0S+mg，解得p=p0+=1.2×105 Pa，气体对外界做功，则W=-p(VQ-VP)=-24 J由热力学第一定律有UQ-UP=Q+W，得气体变化过程吸收的总热量为Q=60 J。 (2023·辽宁省建平县实验中学高二月考)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，横截面积为10 cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底30 cm处设有卡槽a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞放在a、b上，活塞的质量为5 kg，气体温度为180 K。现缓慢加热气缸内气体，当温度为300 K，活塞恰好离开卡槽a、b；若继续给气缸内气体缓慢加热，活塞上升10 cm 的过程中，气体的内能增加了240 J。(设大气压强为p0=1.0×105 Pa，g取10 m/s2)求：(1)开始时气缸内气体的压强；例5答案 9×104 Pa活塞刚好离开卡槽时，有mg+p0S=p2S根据等容变化规律得=解得p1=p2=9×104 Pa。(2)活塞上升10 cm时气缸内气体的温度；答案 400 K活塞离开卡槽后，气体为等压变化，根据等压变化规律得=解得T3=T2=400 K。(3)活塞离开卡槽a、b之后上升10 cm的过程中，气体吸收的热量。答案 255 J活塞离开卡槽后，气体对外界做功则W=-p2·SΔh=-15 J根据热力学第一定律得Q=ΔU-W=255 J。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第3章 章末素养提升.docx 第3章 章末素养提升.pptx
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