【導(dǎo)學(xué)練】高中物理魯科版(2019)選擇性必修3：第3章 熱力學(xué)定律 章末綜合提升學(xué)案

第3章熱力學(xué)定律主題1熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用1．公式：ΔU＝Q＋W。2．注意各物理量符號和理想氣體的特點(diǎn)(1)各物理量符號的意義物理量ΔUWQ大于零物體的內(nèi)能增加外界對物體做功物體吸熱小于零物體的內(nèi)能減少物體對外界做功物體放熱等于零物體的內(nèi)能不變物體對外界(或外界對物體)不做功物體與外界絕熱(2)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律應(yīng)注意的問題①只有絕熱過程Q＝0，ΔU＝W，用做功可判斷內(nèi)能的變化。②只有在氣體體積不變時，W＝0，ΔU＝Q，用吸熱、放熱情況可判斷內(nèi)能的變化。③若物體內(nèi)能不變，即ΔU＝0，W和Q不一定等于零，而是W＋Q＝0，功和熱量符號相反，大小相等，因此判斷內(nèi)能變化問題一定要全面考慮。④對于氣體，做功W的正負(fù)一般要看氣體體積變化情況，氣體體積縮小，W>0；氣體體積增大，W<0?！镜淅?】(多選)吸盤掛鉤的工作原理可以這樣簡述：如圖甲所示，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，吸盤中的空氣被擠出一部分。然后如圖乙所示，將鎖扣扳下，讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出，這樣吸盤就會牢牢地被固定在墻壁上。吸盤內(nèi)氣體可視為理想氣體，在拉起吸盤的過程中吸盤內(nèi)氣體的溫度保持不變，則在拉起吸盤后()甲乙A．吸盤內(nèi)氣體的壓強(qiáng)比拉起前氣體的壓強(qiáng)小B．吸盤內(nèi)空氣的密度不變C．吸盤內(nèi)氣體的內(nèi)能不變D．此過程中吸盤內(nèi)的氣體要吸收熱量ACD[在吸盤被拉起的過程中，吸盤內(nèi)封閉氣體的體積增大，由于溫度不變，所以由玻意耳定律可知吸盤內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小。在鎖扣未扳下之前，吸盤內(nèi)空氣密度與外界空氣密度相同，當(dāng)鎖扣扳下之后，由于吸盤內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，但體積增大，所以其密度減小。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，由于在扣扳下的過程中吸盤內(nèi)氣體的溫度不變，所以氣體的內(nèi)能不變。在鎖扣扳下的過程中，由于氣體的體積增大，所以氣體要對外界做功，氣體的內(nèi)能又不發(fā)生變化，故由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，此過程中氣體要從外界吸收熱量，故A、C、D正確，B錯誤。][一語通關(guān)](1)對于氣體要抓住體積V變化是做功的標(biāo)志(氣體自由膨脹除外，一般情況下，V變大，氣體對外做功，W＜0，反之，外界對氣體做功，W＞0)。(2)對于理想氣體要抓住溫度T變化是內(nèi)能變化的標(biāo)志(T升高，內(nèi)能增加，ΔU＞0，反之，內(nèi)能減少，ΔU＜0)。主題2熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用1．熱力學(xué)第二定律的幾種表現(xiàn)形式(1)傳熱具有方向性兩個溫度不同的物體進(jìn)行接觸時，熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而低溫物體不可能自發(fā)地將熱量傳給高溫物體。要實(shí)現(xiàn)低溫物體向高溫物體傳遞熱量，必須借助外界的幫助，來產(chǎn)生其他影響或引起其他變化。(2)氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象具有方向性兩種不同的氣體可以自發(fā)地進(jìn)入對方，最后成為均勻的混合氣體，但這種均勻的混合氣體，絕不會自發(fā)地分開，成為兩種不同的氣體。(3)機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性物體在水平面上運(yùn)動，因摩擦而逐漸停下來，但絕不可能出現(xiàn)物體吸收原來傳遞出去的熱量后，在地面上重新運(yùn)動起來。(4)氣體向真空膨脹具有方向性氣體可自發(fā)地向真空容器膨脹，但絕不可能出現(xiàn)氣體自發(fā)地再從容器中流回，使容器變?yōu)檎婵铡?．深刻理解熱力學(xué)第二定律的內(nèi)涵掌握熱力學(xué)第二定律時，要注意理解其本質(zhì)，即熱力學(xué)第二定律是對宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明。凡是對這種宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述。本章對熱力學(xué)第二定律的表述很多，這些不同形式的表述都是等價的?！镜淅?】(多選)(2020·廣東省佛山市佛山一中高二期中)下列說法正確的是()A．第二類永動機(jī)與第一類永動機(jī)一樣違背了能量守恒定律B．自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必節(jié)約能源C．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D．不可能讓熱量由低溫物體傳遞給高溫物體而不引起其他任何變化CD[第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律，故A錯誤；熱力學(xué)第二定律說明自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的，故能量雖然守恒，但依然要節(jié)約能源，故B錯誤；自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能讓熱量由低溫物體傳遞給