资源简介

(共25张PPT)
章末总结
知识总结 · 基础巩固
要点突破 · 素能提升
重难点主题一　热力学第一定律和热力学第二定律的比较
定律 热力学第一定律 热力学第二定律
定律揭示
的问题 它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系 它指出自然界中涉及热现象的宏观过程是有方向性的
机械能和内能
的转变 当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全转化为机械能
定律 热力学第一定律 热力学第二定律
热量的传递 热量可以从高温物体自发地传向低温物体 热量不能自发地从低温物体传向高温物体
表述形式 只有一种表述形式 有多种表述形式
两定律
的关系 在热力学中，两定律即相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础
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 J
B．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，在传热中，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
D
D　根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100 J＋80 J＝－20 J，它的内能减小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。
有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图乙)，然后把锁扣扳下(如图丙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中(　　)
例 2
A．吸盘内气体压强增大
B．吸盘内气体分子的数密度增大
C．吸盘内气体分子的平均速率增大
D．吸盘内气体要吸收热量
D　吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由题图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘内气体分子的数密度减小，故B错误；温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，平均速率不变，故C错误；温度不变，体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故A错误；理想气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内气体要吸收热量，故D正确。
重难点主题二　热力学定律在STSE问题中的应用
　(多选)一消毒液简易喷洒装置如图所示，内部装有一定量的水，水上部是密封的空气，喷洒口管径细小。现保持阀门紧闭，通过打气筒再充入一些空气。设所有过程温度保持不变，下列说法正确的是
(　 　)
例 3
A．充气后，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多
B．充气后，密封气体的分子平均动能增大
C．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D．打开阀门后，密封气体从外界吸热
ACD　充气后，气体质量增大，分子数密度增大，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多，故A正确；温度是分子平均动能的标志，因为温度不变，所以密封气体的分子平均动能不变，故B错误；打开阀门后，密封气体体积增大，气体对外界做正功，故C正确；打开阀门后，气体对外界做正功，有W＜0，而温度不变，有ΔU＝0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q＞0，即密封气体从外界吸热，故D正确。
抽水蓄能电站结构如图所示。抽水蓄能电站有两种工作模式，一种为抽水蓄能模式：居民用电低谷时(如深夜)，电站利用居民电网多余电能把水从下水库抽到上水库。另一种为放水发电模式：居民用电高峰时，将上水库中的水放到下水库进行发电，将产生的电能输送到居民电网供居民使用。一抽一放起到了均衡电网负荷的作用。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是(　　)
例 4
A．抽水蓄能的过程中，能量守恒
B．放水发电的过程中，机械能守恒
C．抽水蓄能电站建成之后，可以使能量增多
D．抽水蓄能电站建成之后，就不会再有能源危机问题了
A　抽水蓄能的过程中，总的能量是守恒的，故A正确；放水发电的过程中，有部分重力势能转化为电能，机械能不守恒，故B错误；抽水蓄能、放水发电过程，总的能量保持不变，并不能使能量增多，故C错误；抽水蓄能电站能够合理调节用电高峰期和低谷期的调峰问题，但是能量总量并没有增加，我们仍面临着能源危机，还需节约能源，故D错误。
A．A→B过程，气体的内能增加
B．A→B过程，气体吸收热量
C．B→C过程，气体对外做正功
D．B→C过程，可能出现了漏气
D
D　因AB的延长线过原点，可知A→B过程温度不变，气体的内能不变，即ΔU＝0；A→B过程体积减小，外界对气体做功，W＞0，根据ΔU＝Q＋W，可知Q＜0，故气体放出热量，A、B错误；B→C过程体积减小，则外界对气体做功，C错误；B→C过程中pV乘积减小，则可能出现了漏气，D正确。
2．(多选)关于热力学第二定律，下列说法中正确的是(　 　)
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真实发生
B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
C．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
D．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转化成机械能而不引起其他变化
BCD
BCD　热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真实发生，根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能而不引起其他变化，故A错误，D正确；根据熵增原理可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故B正确；电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，故C正确。
3．电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律
C．冷凝器向环境散失的热量可能小于蒸发器从冰箱内吸收的热量
D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都增大
B　制冷剂在蒸发器中由液体变为气体，不能看成理想气体，故A错误；该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，因为消耗了能量，符合热力学第二定律，故B正确；冷凝器向环境散失的热量大于蒸发器从冰箱内吸收的热量，因为还有压缩机对其做功，故C错误；在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能减小，制冷剂从气体过渡到液体，分子势能减小，故D错误。
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放章末总结
重难点主题一　热力学第一定律和热力学第二定律的比较
定律 热力学第一定律 热力学第二定律
定律揭示的问题 它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系 它指出自然界中涉及热现象的宏观过程是有方向性的
机械能和内能的转变 当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全转化为机械能
热量的传递 热量可以从高温物体自发地传向低温物体 热量不能自发地从低温物体传向高温物体
表述形式 只有一种表述形式 有多种表述形式
两定律的关系 在热力学中，两定律即相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础
　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 J
B．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，在传热中，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
解析：D　根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100 J＋80 J＝－20 J，它的内能减小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。
　有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图乙)，然后把锁扣扳下(如图丙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中(　　)
A．吸盘内气体压强增大
B．吸盘内气体分子的数密度增大
C．吸盘内气体分子的平均速率增大
D．吸盘内气体要吸收热量
解析：D　吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由题图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘内气体分子的数密度减小，故B错误；温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，平均速率不变，故C错误；温度不变，体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故A错误；理想气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内气体要吸收热量，故D正确。
重难点主题二　热力学定律在STSE问题中的应用
　(多选)一消毒液简易喷洒装置如图所示，内部装有一定量的水，水上部是密封的空气，喷洒口管径细小。现保持阀门紧闭，通过打气筒再充入一些空气。设所有过程温度保持不变，下列说法正确的是(　　)
A．充气后，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多
B．充气后，密封气体的分子平均动能增大
C．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D．打开阀门后，密封气体从外界吸热
解析：ACD　充气后，气体质量增大，分子数密度增大，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多，故A正确；温度是分子平均动能的标志，因为温度不变，所以密封气体的分子平均动能不变，故B错误；打开阀门后，密封气体体积增大，气体对外界做正功，故C正确；打开阀门后，气体对外界做正功，有W＜0，而温度不变，有ΔU＝0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q＞0，即密封气体从外界吸热，故D正确。
　抽水蓄能电站结构如图所示。抽水蓄能电站有两种工作模式，一种为抽水蓄能模式：居民用电低谷时(如深夜)，电站利用居民电网多余电能把水从下水库抽到上水库。另一种为放水发电模式：居民用电高峰时，将上水库中的水放到下水库进行发电，将产生的电能输送到居民电网供居民使用。一抽一放起到了均衡电网负荷的作用。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是(　　)
A．抽水蓄能的过程中，能量守恒
B．放水发电的过程中，机械能守恒
C．抽水蓄能电站建成之后，可以使能量增多
D．抽水蓄能电站建成之后，就不会再有能源危机问题了
解析：A　抽水蓄能的过程中，总的能量是守恒的，故A正确；放水发电的过程中，有部分重力势能转化为电能，机械能不守恒，故B错误；抽水蓄能、放水发电过程，总的能量保持不变，并不能使能量增多，故C错误；抽水蓄能电站能够合理调节用电高峰期和低谷期的调峰问题，但是能量总量并没有增加，我们仍面临着能源危机，还需节约能源，故D错误。
[跟踪训练]
1．用图甲所示的装置探究注射器内封闭气体的压强与体积的关系，根据测得的实验数据作出p-图像如图乙所示，线段AB的延长线经过坐标原点O，BC段为曲线，环境温度保持不变。则下列说法中正确的是(　　)
A．A→B过程，气体的内能增加
B．A→B过程，气体吸收热量
C．B→C过程，气体对外做正功
D．B→C过程，可能出现了漏气
解析：D　因AB的延长线过原点，可知A→B过程温度不变，气体的内能不变，即ΔU＝0；A→B过程体积减小，外界对气体做功，W＞0，根据ΔU＝Q＋W，可知Q＜0，故气体放出热量，A、B错误；B→C过程体积减小，则外界对气体做功，C错误；B→C过程中pV乘积减小，则可能出现了漏气，D正确。
2．(多选)关于热力学第二定律，下列说法中正确的是(　　)
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真实发生
B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
C．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
D．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转化成机械能而不引起其他变化
解析：BCD　热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真实发生，根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能而不引起其他变化，故A错误，D正确；根据熵增原理可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故B正确；电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，故C正确。
3．电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律
C．冷凝器向环境散失的热量可能小于蒸发器从冰箱内吸收的热量
D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都增大
解析：B　制冷剂在蒸发器中由液体变为气体，不能看成理想气体，故A错误；该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，因为消耗了能量，符合热力学第二定律，故B正确；冷凝器向环境散失的热量大于蒸发器从冰箱内吸收的热量，因为还有压缩机对其做功，故C错误；在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能减小，制冷剂从气体过渡到液体，分子势能减小，故D错误。

展开更多......

收起↑