第3講熱力學定律能量守恒方式做功熱傳遞內能變化外界對物體做功，物體的內能增加 物體對外做功，物體的內能減小物體吸收熱量，內能增加物體放出熱量，內能減小本質其他形式的能與內能之間的轉化不同物體間或同一物體不同部分間內能的轉移相互聯系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內能的效果上是相同的考點1熱力學第一定律1．改變物體內能的兩種方式的比較概念溫度內能(熱能)熱量功涵義物體分子平均動能大小的標志，對個別分子來說，溫度 沒有意義物體內所有分子動能和勢能 的總和熱傳遞過程中內能的改變量機械能或其他形式的能和內能之間的轉化 過程2.溫度、內能、熱量、功的區別3.熱力學第一定律(1)內容：物體內能的增量ΔU等于外界對物體做的功W和物體吸收的熱量Q的總和．(2)表達式：.W＋Q＝ΔU(3)符號法則：＞＜吸放①功W0，外界對系統做功；W0，系統對外界做功；②熱量Q＞0，物體熱；Q＜0，物體熱；

③內能ΔU＞0，內能增加；ΔU＜0，內能減少． 在應用熱力學第一定律時，應特別分清W、Q的正負號，以便準確地判斷ΔU的正、負． (4)容易出錯的幾種特殊情況 ①若是絕熱過程，則Q＝0、W＝ΔU，即外界對物體做的功等于物體內能的增加；②若過程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收的熱量等于物體內能的增加；

③若過程的始末狀態物體的內能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對物體做的功等于物體放出的熱量．D1．(單選)關于物體的內能和熱量，下列說法中正確的是()A．熱水的內能比冷水的內能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內能必定大C．在熱傳遞過程中，內能大的物體其內能將減小，內能小的物體其內能將增大，直到兩物體的內能相等D．熱量是熱傳遞過程中內能轉移的量度C

2．(單選)關于物體內能的變化，以下說法中正確的是()A．物體吸收熱量，內能一定增大B．物體對外做功，內能一定減小C．物體吸收熱量，同時對外做功，內能可能不變

D．物體放出熱量，同時對外做功，內能可能不變

3．(雙選)某體育館內有一恒溫游泳池，水溫等于室溫，現有一個氣泡從水池底部緩緩上升，那么在上升過程中，泡內氣體(可視為理想氣體)()A．分子間的平均距離減小B．分子平均動能減小C．不斷吸熱D．壓強不斷減小CD

解析：氣泡處在恒溫的水池中，可認為溫度不變，故平均動能不變，選項B錯；氣泡從水池底部緩緩上升過程中，其壓強在不斷減小，由氣體壓強的微觀解釋可知，體積必在增大，對外做功，而溫度不變，對理想氣體而言，其內能不變，由熱力學第一定律知，氣體必不斷從外部環境中吸熱，故選項A錯，C、D正確．圖13－3－1A．氣體壓強減小，氣體對外界做功B．氣體壓強增大，外界對氣體做功C．氣體體積減小，氣體內能減小D．氣體體積增大，氣體內能減小4．(單選)如圖13－3－1所示，用一根與絕熱活塞相連的細線將絕熱汽缸懸掛在某一高度靜止不動，汽缸開口向上，缸內封閉一定質量的氣體，缸內活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現將細線剪斷，讓汽缸自由下落，則下列說法正確的是(

)

B考點2熱力學第二定律、能量守恒定律1．熱力學第二定律(1)兩種表述：解析：在沒有剪斷線前，汽缸內密封氣體的壓強p＝p0－GS；剪斷線后，汽缸及活塞都做自由落體運動，系統完全失重，p′＝p0，即壓強增大，故A錯．剪斷線后，由于氣體壓強增大到等于大氣壓，活塞相對汽缸向下運動動，氣體體積減小，外界對氣體做功，故B對．由熱力學第一定律可知，氣體內能增大，故C、D錯．

①按熱傳遞的方向性來表述：熱量不能地從低溫物體傳到高溫物體．自發不產生其他影響②按機械能與內能轉化過程的方向性來表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而．

(2)熱力學第二定律的意義：揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，是獨立于熱力學第一定律的一個重要自然規律． (3)熱力學第二定律的微觀解釋

①一切自然過程總是沿著分子熱運動的進行．這是熱力學第二定律的微觀意義．

性增大的方向②從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統計規律：一無序個孤立系系統總是是從熵小小的狀態態向熵大大的狀態態發展，，而熵值值較大代表著較為無無序，所以自自發的宏觀過過程總是向無無序度更大的的方向發展．2．能量守恒恒定律(1)內容：：能量既不能能憑空產生，，也不能憑空空消失，它只只能從一種形式轉轉化為別的形形式，或者從從一個物體轉轉移到別的物物體．．這就是能的的轉化和在轉化或轉移移的過程中其其總量守恒定律．保持不變(2)對能量量守恒定律的的理解：①某種形式的的能減少，一一定有其他形形式的能增加加，且減少第一類永動機第二類永動機不消耗能量卻可以源源不斷地對外做功的機器從單一熱源吸熱，全部用來對外做功而不引起其他變化的機器違背能量守恒，不可能實現不違背能量守恒，違背熱力學第二定律，不可能實現量與增加量相相等．②某個物體能能量的減少，，一定存在其其他物體能量量的增加，且減少量和增增加量一定相相等．③在利用能量量轉化與守恒恒定律解題時時，要注意先先搞清過程中有幾種形式式的能在轉化化或轉移，分分析初、末狀狀態確定ΔE增、ΔE減各為多少，再再由ΔE增＝ΔE減列式計算．3．兩類永動動機的比較5．(雙選)下列說法中正正確的是()ACA．一切涉及熱熱現象的宏觀觀過程都具有有方向性B．一切不違背背能量守恒與與轉化定律的的物理過程都都是可以實現的C．由熱力學第第二定律可以以判斷物理過過程能否自發發進行D.一切物理過程程都不可能自自發地進行解析：由熱力學第二定律和能量守恒定律易判斷A、C是正確的．

6．(單選)關于對永動機機的認識，下下列說法正確確的是()A．第一類永動動機和第二類類永動機都違違背了能量守守恒定律，所以都不可能能制成CB．第一類永動動機違背了能能量守恒定律律，第二類永永動機沒有違背能量守恒恒定律，因此此，隨著科學學技術的迅猛猛發展，第二二類永動機是可以以制成的C．第一類永動動機違反了熱熱力學第一定定律，第二類類永動機違反了熱力學第第二定律，這這兩類永動機機都不可能制制成D．兩類永動機機的實質和工工作原理是相相同的，都是是人們的美好設想，是永永遠不會實現現的解析：第一類永動機違背了能量守恒定律，不可能制成；第二類永動機違反了熱力學第二定律，也不能制成．

7．(單選)如圖13－3－2所示，直立容容器內部有被被隔板隔開的A、B兩部分氣體，，A的密度小，B的密度較大，，抽去隔板，，加熱氣體，使使兩部分氣體體均勻混合，，設在此過程程氣體吸熱Q，氣體內能增量量為ΔU，則()圖13－3－2A．ΔU＝QB．ΔU<QC．ΔU>QD．無法比較解析：A、B氣體開始的合重心在中線線下，混合均勻后后在中線，所以系統統重力勢能增增大．由能量量守恒知：吸吸收熱量一部分增加氣氣體內內能，一部部分增增加重重力勢能．．故ΔU<Q.B熱點熱熱力力學定定律綜綜合問問題【例1】(雙選)(2009年全國國Ⅱ)如圖13－3－3，水平平放置置的密封汽汽缸內內的氣氣體被被一豎豎直隔隔板分分隔為為左右右兩部部分，，隔板板可在在汽缸內內無摩擦擦滑動動，右右側氣氣體內內有一一電熱熱絲．．汽缸缸壁和和隔板板均絕熱．．初始始時隔隔板靜靜止，，左右右兩邊邊氣體體溫度度相等等．現現給電電熱絲絲提供一一微弱弱電流流，通通電一一段時時間后后切斷斷電源源．當當缸內內氣體體再次次達到平平衡時時，與與初始始狀態態相比比()圖13－3－3A．右邊邊氣體體溫度度升高高，左左邊氣氣體溫溫度不不變B．左右右兩邊邊氣體體溫度度都升升高C．左邊邊氣體體壓強強增大大D．右邊邊氣體體內能能的增增加量量等于于電熱熱絲放放出的的熱量量答案：：BC解析：：當電熱熱絲通通電后后，右右邊的的氣體體溫度度升高高，氣氣體膨膨脹，，將隔板板向左左推，，對左左邊的的氣體體做功功，根根據熱熱力學學第一一定律律，內內能增加加，氣氣體的的溫度度升高高，再再根據據氣體體實驗驗定律律，左左邊的的氣體體壓強增增大．．A錯，B、C正確．．右邊邊氣體體內能能的增增加值值為電電熱絲絲發出的的熱量量減去去對左左邊的的氣體體所做做的功功，D錯．故故選BC.B．布朗朗運動動就是是液體體分子子的運運動CC．一定定質量量的理理想氣氣體從從外界界吸收收熱量量，其其內能能可能能不變變D．熱量量不可可能從從低溫溫物體體傳遞遞給高高溫物物體1．(單選)(2011年深圳圳一模模)下列敘敘述中中，正正確的的是()A．物體溫溫度越越高，，每個個分子子的動動能也也越大大解析析：：溫度度是是大大量量分分子子平平均均動動能能的的標標志志，，對對一一個個分分子子沒沒有有意義義；；布布朗朗運運動動是是液液體體分分子子無無規規運運動動的的間間接接反反映映；；熱熱量量不不能能從從低溫溫物物體體傳傳遞遞給給高高溫溫物物體體，，而而不不引引發發其其他他變變化化．．說法法中中正正確確的的是是()CDA．只要知知道氣體體的摩爾爾體積和和阿伏伽伽德羅常常數，就就可以算算出氣體分分子的質質量B．第二類類永動機機不可能能制成是是因為它它違反了了能量守守恒定律律C．一定質質量的理理想氣體體，保持持氣體的的壓強不不變，溫溫度越高高，體積越大大D．液體的的表面張張力是由由于液體體分子間間的相互互作用引引起的2．(雙選)(2011年湛江調調研)關于熱現現象和熱熱學規律律，下列列易錯點：：熱力學學定律【例1】(單選)將一裝有有壓縮空空氣的金金屬瓶的的瓶塞突突然打開開，使壓縮空空氣迅速速跑出，，當瓶內內氣體壓壓強降至至等于大大氣壓p0時，立即蓋緊緊瓶塞，，過一段段時間后后，瓶內內壓強將將(設瓶外環環境溫度度不變)()BA．仍為p0B．大于p0C．小于p0D．無法確確定錯解分析析：由于是在在內外氣氣壓相等等的情況況下塞上上瓶塞的的，所以過一一段時間間后，內內外壓強強應該仍仍然相等等，所以以答案應應該選A.上述解解答中中沒有有從熱熱力學學規律律出發發，不不能把把生活活語言言，如如”突然”，””空氣氣迅速速跑出””等詞詞語，，”翻翻譯””成””物理理語言言”．上述表表達的的物理理語言言可表表述為為：壓壓縮氣氣體對對外做做功，，與外外界來來不及進進行熱熱交換換，即即所謂謂的絕絕熱過過程．．另外外就是是”過一段段時間”，，這是是一個個可能能有熱熱交換換的過過程，，因為為瓶子子是金金屬的的，金金屬一般都是是熱的良導導體．上述述錯誤正是因為為沒有分析析這兩個熱熱力學過程所致致.正確解析：拔開瓶塞，瓶內內空氣急速膨脹跑出來，這這是一個近似的絕熱熱膨脹過程，氣體對對外做功．根根據熱力學第第一定律，氣體的內能一一定減少，即即溫度迅速降降低．由于是是在室溫下拔拔開瓶塞的，所以瓶內氣體的溫溫度一定低于于室溫．當瓶瓶內外氣體壓強相等后，塞上瓶塞，立刻又出出現了一個新的的熱力學過程，由于瓶內氣溫低于室溫溫，必將有熱量從外界傳傳向瓶內空氣氣，使瓶內空氣的溫度度升高，瓶內內空氣的壓強也就隨著溫度度的升高而增增大．所以，正確答答案應為B.解此類題時要