热力学定律导学案

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第十章热力学定律 10.1功和内能 10.2热和内能导学案

第十章热力学定律
10.1功和内能10.2热和内能导学案
一、学习目标
1．知道什么是绝热过程。

2．理解做功与内能改变的数量关系。

3．知道热传递的三种方式。

4．理解热传递是改变系统内能的一种方式。

知道传递的热量与内能变化的关系。

5．从热力学的角度认识内能的概念。

知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。

二、自学填空
非常学案P48
三、预习问题
1、什么是绝热过程？焦耳实验的前提条件是什么？下面是焦耳的两个实验：
第一个实验结论：
第二个实验结论：
总结论：
2、在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。

1)类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？
2)内能的微观定义是什么（第七章）？内能的宏观定义是什么（本节）？
3)内能的增加量△U与外界对系统所做的功W二者关系，即：
3、什么叫做热传递？热传递的条件是什么？热传递的三种方式？热传递的实质是什么？
4、传递的热量与内能改变的关系
5、改变系统内能的两种方式是什么？有什么区别？
四、典型例题
《常学案》P49例1、P50例2 、P51例3
小结：
五、提升训练
A组
课本P51页1、2、3课本P53页1、2
B组《非常学案》P50 随堂2、3、5 《非常学案》P6 随堂1、4 六、课后反思。

人教版高二物理热力学定律导学案(含答案,精排版) 10.3 热力学第一定律能量守恒定律

§10.3 热力学第一定律能量守恒定律【目标及达标标准】1．能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其表达式，会用ΔU＝W＋Q分析和计算问题2．理解和掌握能量守恒定律，知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律,会用能量转化和守恒的观点分析物理现象3．知道第一类永动机是不可能实现的【重点、难点】热力学第一定律ΔU = W + Q中各物理量的意义及正负号的确定【教学方法】合作探究【教学用具】多媒体【物理背景、物理模型】饱和汽、湿度【导读导思】达标标准：思考并完成下列问题和任务，并能独立向别人表述出来（书面或口述）自主学习、课前诊断先通读教材，画出本节课中的基本概念及物理规律，回答导学案预习中涉及的问题，独立完成，限时25分钟。

一、热力学第一定律：阅读课本第54页“热力学第一定律”部分，思考并回答下列问题：【思考与讨论1】一定质量的气体，被活塞密封在气缸内．问题1：如果它跟外界不发生热交换，那么外界对它做功与气体对外做功，会引起气体内能怎样的变化？问题2：如果外界与气体之间没有做功，那么气体吸热与放热会引起气体内能怎样的变化？问题3：如果气体跟外界同时发生做功和热传递的过程，W、Q、△U的正负号如何确定？问题4：W、Q、△U三者都有正负，它们的关系怎样？【思考与讨论2】一定质量的气体，如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J．问题5：外界对气体做功，还是气体对外界做功？问题6：气体内能的变化量是多少？问题7：内能增加了还是减少了？【案例探究1】一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J．问：①是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变，但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情况又怎样？二、能量守恒定律：阅读课本第54-55页“能量守恒定律”部分，思考并回答下列问题：【思考与讨论3】能量守恒定律不是由某一个人通过某一项研究而得到的，从18世纪末到19世纪40年代，不同领域的科学家从不同角度都提出了能量守恒的思想．问题8：历史上有哪些科学家曾经在这一方面做过探索？问题9：这些科学家都在哪些方面做出了贡献？问题10：能量可以由一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体.能量在转化或转移的过程中遵循什么规律？问题11：做功和热传递都可以改变物体的内能，那么这两种方式在改变物体内能的本质上有什么区别吗？问题12：能量守恒定律有什么重要意义？能量守恒定律使人们找到了研究自然现象的公共量度—能量，从而把各种自然现象用定量规律联系起来，揭示了自然规律的多样性和统一性．三、永动机不可能制成：阅读课本第55-56页“永动机不可能制成”部分，思考并回答下列问题：【思考与讨论4】据说，13世纪有一个法国人叫奥恩库尔的，他在一个轮子的边缘上等间隔地安装了12根可活动的锤杆,如图所示．他设想一旦轮子被启动,由于轮子右边的各个重锤距轮轴更远些,就会驱动轮子按箭头方向永不停息地转动下去．问题12：不用能量的概念，你能不能说明它不会“永动”？问题13：什么是第一类永动机？问题14：为什么第一类永动机不可能制成？【案例探究3】有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去．这是不是一种永动机？如果不是，你知道维持表针走动的能量是从哪儿来的吗？【巩固练习】1.达标标准：（1）每道题都能独立做出来，并总结涉及的知识点；（2）尝试总结出常见题型及其做法。

《热力学第二定律》导学案

热力学第二定律1．不可能把热量从传递到而不产生其他影响，这就是热力学第二定律的克劳修斯表述，它阐述的是的方向性．2．不可能从吸取热量使之全部变为有用的功而不产生其他影响，这就是热力学第二定律的开尔文表述．3．有一类永动机，不违背，但违背，这样的永动机叫做第二类永动机．第二类永动机是不可能制成的．4．物理学上把系统的有差异的不均匀、有规则、集中说成，把系统的无差异的均匀、无规则、分散说成．同时，定义熵这个物理量代表系统的．无序性大，熵；无序性小，熵．熵是系统无序度的，熵是的共同判据．5．孤立系统的熵总是的，或者孤立系统的熵，这就是熵增原理．熵增原理其实就是热力学第二定律的另一种表述．6．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是()A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C.外界对物体做功，则物体的内能一定增加D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的7.任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会()A.增加B.不变C.减小D.无法判断【概念规律练】知识点一热力学第二定律的理解1.根据热力学第二定律，下列判断正确的是()A.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B.电流的能不可能全部变成内能C.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体2．“热量只能从高温物体传递给低温物体，但不能从低温物体传递给高温物体”这一说法是否正确？为什么？知识点二对熵的理解3．质量相同、温度相同的水，如图1所示分别处于固态、液态和气态三种状态下，它们的熵的大小有什么关系？为什么？气体液体固体图14．下面关于熵的说法中错误的是()A.熵是系统内分子运动无序性的量度B.在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的C.热力学第二定律也叫做熵减小原理D.熵值越大代表越无序【方法技巧练】热力学第二定律的应用技巧5．如图2中汽缸内盛有定量的理想气体图2汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气，现将活塞杆缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是()A.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律B.气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律C.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律D.以上三种说法都不对1．下列说法中正确的是()A.电动机是把电能全部转化为机械能的装置B.热机是将内能全部转化为机械能的装置C.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能D.虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以完全利用2.关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是()A.我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C.在分子力作用范围内，分子力总是随分子间距离的增大而减小D.温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大3.下列说法正确的是()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.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D.不可能从单一热源吸取热量使之全部变为有用的功而不产生其他影响4．用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图3所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．关于这一现象的正确说法是()图3A.这一实验不违背热力学第二定律B.在实验过程中，热水温度降低，冷水温度升高C.在实验过程中，热水的内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能D.在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能5．下列说法中正确的是()A.第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律B.第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律C.热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的D.热力学第二定律的两种表述是等效的6．17世纪70年代，图4英国赛斯特城的主教约翰•维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图4所示，在斜面顶端放一块强磁铁M,斜面上、下端各有一个小孔P、Q,斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q,由于这时球具有速度可以对外做功.然后又被磁铁吸引回到上端，到P处又漏下……对于这个设计，下列判断中正确的是()A.满足能量守恒定律，所以可行B.不满足热力学第二定律，所以不可行C.不满足机械能守恒定律，所以不可行D.违背了能量守恒定律，所以不可行7.关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是()A.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B.内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C.两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D.其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律8.下列说法中正确的是()A.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B.一切自然过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行C.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会增大D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小9.下列说法中正确的是()A.机械能和内能之间的转化是可逆的B.气体向真空的自由膨胀是可逆的C.如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的D.如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的10.关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是()A.大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B.热传递的自发过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C.热传递的自发过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行11.热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性．请结合热力学第二定律的微观意义加以解释．热力学第二定律课前预习练1．低温物体高温物体热传递2．单一热源3．能量守恒定律热力学第二定律4．有序无序无序性程度大小量度不可逆过程5．增加总不减少6．D［热力学第二定律是指不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，它反映了热传导的方向性，因此，第二类永动机并不违背能量守恒定律；内能的改变要看做功和热传递，只知热量传递情况或者只知做功情况，都无法判断内能的变化；做功和热传递都可以改变物体的内能，但改变方式是不同的，做功是能量的转化，而热传递是能量的转移．］7．C课堂探究练1．ACD［凡是与热现象有关的宏观热现象都具有方向性．无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，故A正确．火力发电机发电时，能量转化的过程为内能f机械能f电能，因为内能f机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，C正确.热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种（克氏）表述的主要思想，故D正确•由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能，故B错误.］点评热力学第二定律的两种表述是等价的，都说明一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的．其中“自发地”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性，在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量等的帮助．2．见解析解析不正确.在引起其他变化的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体，例如，电冰箱制冷时，通过压缩机做功，把热量从低温区（冷藏食品处）传递给了高温区（大气），但消耗了电能，外力对制冷剂做了功，这就是“其他变化”．而热量从高温物体传到低温物体是可自发进行的，可以不带来其他影响.这正是热力学第二定律第一种表述的内涵.点评准确理解热力学第二定律很重要．根据热力学第二定律的第一种（克氏）表述，要使热传递反过来进行，就要付出其他代价，引起其他变化（如做功等）．3．见解析解析根据大量分子运动对系统无序程度的影响，热力学第二定律又有一种表述：由大量分子组成的系统自发变化时，总是向着无序程度增大的方向进行，至少无序程度不会减少．这也就是说，任何一个系统自发变化时，系统的熵要么增加，要么不变，但不会减少．质量相同、温度相同的水，可以由固体自发地向液态、气态转化，所以，气态时的熵最大，其次是液态，固态时的熵最小．方法总结熵是系统内分子运动的无序性程度的标志，固态的冰可以自发地向液态、气态转化说明气态无序度最大，固态的无序度最小．4．C［一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这就是热力学第二定律的微观意义．系统的热力学过程就是大量分子向无序程度大的状态变化的过程．自然过程的方向性可以表述为：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增原理.因此A、B、D说法正确，C说法错误.］方法总结如果过程可逆，则熵不变；如果不可逆，则熵增加．一切自发过程都是不可逆的，即都是沿着分子热运动的无序性增大(熵增加)的方向进行．5．C［由于气体始终通过汽缸与外界接触，外界温度不变，活塞杆与外界连接并使其缓慢地向右移动过程中，有足够时间进行热交换，气体等温膨胀，所以汽缸内的气体温度不变，内能也不变，该过程气体是从单一热源即外部环境吸收热量，即全部用来对外做功才能保证内能不变，但此过程不违反热力学第二定律.此过程由外力对活塞做功来维持，如果没有外力F对活塞做功，此过程不可能发生.］方法总结要正确理解“不可能从单一热源吸取热量使之全部变为有用的功而不产生其他影响”，它包含以下三层意思：(1)从单一热源吸收热量，一般来说只有部分转化为机械能，所以第二类永动机是不可能制成的；(2)机械能转化为内能是自然的，可以全部转化；(3)如果产生其他影响，可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功．课后巩固练1．D［由于电阻的存在，电流通过电动机一定发热，电能不能全部转化为机械能，A错误；根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，B错误；C项说法违背热力学第二定律，因此错误.］2.B［由热力学第二定律可知，A错误，B正确；由分子间作用力与分子间距的关系可知，C项错误；温度升高时，物体中分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都增大，故D项错误.］3.D［根据热力学第二定律，热量不能自发地由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化.在发生其他变化的前提下，热量可以由低温物体传递到高温物体，例如电冰箱制冷时，压缩机工作，消耗了电能，同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体，所以A错.外界对物体做功的同时，物体可能放热，物体的内能不一定增加，所以B错.第二类永动机的效率为100%，并不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律中热机效率必小于1的表述，因此它不可能制成，所以C错.而D选项中的表述就是热力学第二定律的一种表述形式，所以D正确．］4．AB［自然界中的任何自然现象或过程都不违反热力学定律，本实验现象也不违反热力学第二定律，A正确；整个过程中能量守恒且热传递有方向性，B正确；在实验过程中，热水中的内能除转化为电能外，还升高金属丝的温度，内能不能全部转化为电能；电能除转化为冷水的内能外，还升高金属丝的温度，电能不能全部转化为冷水的内能，C、D错误.注意与热现象有关的宏观现象的方向性，这是应用热力学第二定律的关键.］5．ACD［第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了大量分子宏观过程的方向性，A正确，B错误；热力学第一定律与第二定律相辅相成，互相独立，C正确；热力学第二定律的两种表述是等效的，D正确.］6．D［违背了能量守恒定律，不可行.］7．B［热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热学中的具体体现.热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C、D错误，B项正确；内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作还要消耗电能，故A错误.］8.A［根据熵增原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行，故选A.］9.D［热现象的宏观过程都是不可逆的，故A、B错，微观态越多越无序，故选D.］10.CD［热力学第二定律的微观意义明确指出：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行，所以选项C、D正确.］11.见解析解析机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动.热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动.机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致熵的增加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部转化为内能.反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序向有序的转化.因此内能向机械能的转化不能全部实现.。

第10章热力学定律第3节热力学第一定律、能量守恒定律导学案

第十章热力学定律第3节热力学第一定律、能量守恒定律导学案一、热力学第一定律1.改变内能的两种方法：做功与热传递。

两者在改变系统内能方面是等效的。

2.热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。

(2)数学表达式：ΔU＝Q＋W。

二、能量守恒定律永动机不可能制成1.能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2.能量守恒定律的意义(1)各种形式的能可以相互转化。

(2)各种物理现象可以用能量守恒定律联系在一起。

3.永动机不可能制成(1)第一类永动机：人们把设想的不消耗能量的机器称为第一类永动机。

(2)第一类永动机由于违背了能量守恒定律，所以不可能制成。

知识点一对热力学第一定律的理解规律探究：如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，请在图象基础上思考以下问题：(1)在变化过程中气体对外做功，还是外界对气体做功？(2)在变化过程中气体吸热，还是向外放热？气体内能增加了，还是减少了？例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列各式中正确的是（）A.W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 JB.W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 JC.W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×104 JD.W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×104 J练习1. 如图是封闭的气缸，内部封闭有一定质量的理想气体。

外力推动活塞P压缩气体，对汽缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，则汽缸内气体的()A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能减少200 J班级：姓名：【小结】：1．对ΔU＝W＋Q的理解热力学第一定律将单纯的绝热过程和单纯的热传递过程中内能改变的定量表述推广到一般情况，既有做功又有热传递的过程，其中ΔU表示内能改变的数量，W表示做功的数量，Q表示外界与物体间传递的热量。

高中物理《热力学第一定律能量守恒定律》导学案

第3节热力学第一定律能量守恒定律1．理解热力学第一定律，能应用热力学第一定律分析和解决实际问题。

2．理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。

3．知道什么是第一类永动机及其不可能制成的原因。

一、热力学第一定律1．功和热：□01做功和□02热传递这两种方法在改变内能方面是等效的，即一定数量的功与确定数量的热相对应。

2．内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的□03热量与外界对它所做的□04功的和。

3．数学表达式：ΔU□05Q＋W。

二、能量守恒定律1．大量事实证明：各种形式的能可以相互转化，并且在转化过程中□01总量不变。

2．能量守恒定律：□02能量既不会凭空产生，也不会凭空□03消失，它只能从一种形式□04转化为另一种形式，或者从一个物体□05转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的□06总量保持不变。

3．定律表明(1)各种形式的能可以互相□07转化。

(2)各种互不相关的物理现象可以用能量转化和守恒定律联系在一起。

三、永动机不可能制成1．第一类永动机：它不需要任何□01动力或□02燃料，却能不断地对外做功。

2．失败原因：违背了□03能量守恒定律。

判一判(1)对物体做功，其内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定改变。

()(2)能量既可以转移又可以转化，故能的总量是可以变化的。

()(3)违背能量守恒定律的过程是不可能发生的。

() 提示：(1)×(2)×(3)√课堂任务热力学第一定律对热力学第一定律的理解1．热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的方式是等效的，而且给出了做功和热传递之间的定量关系，此定律是标量式，应用时热量的单位统一为国际单位制中的焦耳。

2．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定符号W Q ΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少3．几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，外界对物体所做的功等于物体内能的增量。

高中物理第十章热力学定律第1节功和内能问题导学案新

第1节功和内能课堂合作探讨问题导学功和内能的关系活动与探讨1．观察紧缩空气引火器的构造，然后取一小块干燥硝化棉，用镊子拉得疏松一些，放入玻璃筒底。

将活塞涂上少量蓖麻油（起润滑和密封作用），放入玻璃筒的上口。

迅速压下活塞，可看到什么现象？实验现象说明了什么？2．焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？迁移与应用采用绝热的方式使必然量的气体由初状态A转变至末状态B。

对于不同的绝热方式，下列说法正确的是（）A．对气体所做的功不同B．对气体所做的功相同C．对气体不做功，因为没有能量的传递D．以上三种说法都不对1．内能及内能的转变（1）物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和。

因此物体的内能是一个状态量。

（2）当物体温度转变时，分子的平均动能转变；物体的体积转变时，分子势能发生转变，因此物体的内能转变只由初末状态决定，与中间进程及方式无关。

2．做功与内能转变的关系（1）做功改变物体内能的进程是其他形式的能（如机械能）与内能彼此转化的进程。

（2）在绝热进程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少。

3．功和内能的区别（1）功是进程量，内能是状态量。

（2）在绝热进程中，做功必然能引发内能的转变。

（3）物体的内能大，并非意味着做功多。

在绝热进程中，只有内能转变较大时，才对应着做功较多。

当堂检测1．英国物理学家焦耳的主要奉献有（）A．发觉了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律B．测量了热和机械功之间的关系——热功当量C．第一次计算了气体分子的速度D．与W.汤姆孙合作研究了气体自由膨胀降温的实验2．在绝热进程中，外界紧缩气体做功20 J，下列说法中正确的是（）A．气体内能必然增加20 JB．气体内能增加一定小于20 JC．气体内能增加可能小于20 JD．气体内能可能不变3．下列实例中，属于做功来增加物体内能的是（）A．铁棒放在炉子里被烧红B．锯条锯木头时会发烧C．钻木取火D．冬季在阳光下取暖4．气体在等压转变中（）A．必然对外界做功B．外界必然对气体做正功C．若温度升高，必然对外界做正功D．可能既不对外界做功，外界也不对气体做功答案：课堂·合作探讨【问题导学】活动与探讨：1．答案：能够看到硝化棉燃烧。

《热力学第一定律_能量守恒定律》导学案

2.有一种所谓的“全自动”机械手表,既不需要上发条,也不用任何电源,却能不停地走下去。这是不是一种永动机?如果不是,维持表针走动的能量是从哪儿来的。
解答:这不是永动机。手表戴在手腕上,通过手臂的运动,机械手表获得能量, 供手表指针走动。若将此手表长时间放置不动,它就会停下来。
3.判断下列说法是否正确。 (1)某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加。 (2)石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了。 (3)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,减少的机械能转化为内能,但总能量守恒。第源自节热力学第一定律能量守恒定律
课时10.3 热力学第一定律能量守恒定律
1.理解热力学第一定律。
2.能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。 3.理解能量守恒定律,知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律。
4.通过对能量守恒定律的学习,认识自然规律的多样性和统一性。
5.知道第一类永动机是不可能制成的。
2.(考查能量守恒定律)汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑在这过程中( C )。 A.汽车的机械能守恒 B.汽车的动能和势能相互转化 C.机械能转化为内能,总能量守恒 D.机械能和内能之间没有转化
【解析】汽车沿斜坡匀速下滑,克服阻力做功,其动能不变、重力势能减小,即减少的机械能转化为内能,所以C选项正确。【点评】与某种运动形式对应的能是否守恒是有条件的,例如,物体的机械能守恒,必须是只有重力或弹簧弹力做功;而能量守恒定律是没有条件的,它是一切自然界现象都遵守的基本规律。
4.(考查热力学第一定律的综合应用)一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸
收热量2.5×104 J,气体对外界做功1.0×104 J,则该理想气体的( D )。
A.温度降低,密度增大 B.温度降低,密度减小 C.温度升高,密度增大 D.温度升高,密度减小

热力学第一定律导学案20

龙涤中学物理学科导学案2015—2016学年度第二学期高 (二) 年级主备人：审核人：审批人：使用时间：热力学第一定律能量守恒定律【目标要求】1．知道热力学第一定律的内容及其表达式2．理解能量守恒定律的内容3．了解第一类永动机不可能制成的原因【要点导学】1.热力学第一定律（1）. 这个关系叫做热力学第一定律。

其数学表达式为：（2）.与热力学第一定律相匹配的符号法则能量的转化或转移，同时也进一步揭示了能量守恒定律。

（4）应用热力学第一定律解题的一般步骤：①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负；②根据方程ΔU=W+Q求出未知量；③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。

2.能量守恒定律⑴.自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。

如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。

⑵.不同形式的能量之间可以相互转化。

摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。

⑶. 这就是能量守恒定律。

(4).热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。

(5).能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。

(6). 能量守恒定律的重要意义第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一般理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。

第二，宣告了第一类永动机的失败。

3.第一类永动机不可能制成任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的。

【案例研究】例1.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是（）A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104JB.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105JC.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104JD.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J提示：注意热力学第一定律关系式中各物理量的符号法则。

高中物理第十章热力学定律第2节热和内能问题导学案新人教版选修3

高中物理第十章热力学定律第2节热和内能问题导学案新人教版选修31、热传递的条件是什么？能否发生热传递与物体内能的多少是否有关？2、在单纯的热传递过程中，怎样计算内能的增量？3、做功和热传递都能改变物体的内能。

做功和热传递在改变物体内能上的本质是否相同？迁移与应用关于温度、热量、内能，以下说法中正确的是（）A、一个铁块的温度升高，其内能增大B、物体吸收热量，其温度一定升高C、温度高的物体比温度低的物体含有的热量多D、温度总是从物体热的部分传递至冷的部分温度、热量、内能、比热容是热学部分的重要概念。

高考围绕这几个概念之间的区别与联系考查的题目比较多。

应正确理解好这几个概念。

概念区别联系温度表示物体的冷热程度，其实质是：反映了物体内部大量分子无规则运动的激烈程度①温度、内能：温度是影响内能的因素之一，温度升高，内能增加；温度降低，内能减少②内能、热量：热量是用来衡量热传递过程中内能变化多少的③温度、热量：热量与温度的变化有关，在不发生物态变化时，物体吸收热量，内能增加，温度升高；物体放出热量，内能减少，温度降低内能物体内部所有分子的动能和分子势能的总和。

一切物体都具有内能热量在热传递过程中，传递内能的多少。

与物质的种类（比热容）、质量和温度的变化量有关注意：温度不能“传”，热量不能“含”吸热不一定升温（如：晶体的熔化、水的沸腾）升温不一定吸热（也可以通过做功实现）当堂检测1、下列关于热量的说法正确的是（）A、温度高的物体含有的热量多B、内能多的物体含有的热量多C、热量、功和内能的单位相同D、热量和功都是过程量，而内能是状态量2、关于热传递的下列说法中正确的是（）A、热量总是从内能大的物体传给内能小的物体B、热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体C、热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化D、只有通过热传递的方式，才能使物体的温度发生变化3、一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界发生能量交换，则（）A、从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铁块减少的内能等于铜块增加的内能B、在两者达到热平衡前的任一时间段内，铁块内能的减少量不等于铜块内能的增加量C、达到热平衡时，两者的温度T＝D、达到热平衡时，两者的温度相等4、对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是（）A、热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B、热量和功二者可作为物体内能的量度C、热量、功和内能的国际单位都相同D、热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的5、某同学做了一个小实验：先把空的锥形瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出锥形瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将锥形瓶放进盛满热水的烧杯内，气球逐渐膨胀起来，如图所示。

热力学第一定律导学案

热力学第一定律导学案热力学是研究能量转化和传递规律的科学，它的核心定律是热力学第一定律，也被称为能量守恒定律。

热力学第一定律导学案主要介绍热力学第一定律的原理、适用范围和应用。

一、热力学第一定律的原理热力学第一定律是指在闭合系统中，能量既不能创造也不能毁灭，只能由一种形式转化为另一种形式或从一处传递到另一处。

换言之，系统所吸收的热量等于系统所做的功加上系统内部能量的增加，或者说热量的增加等于做功加上能量的增加。

二、热力学第一定律的适用范围热力学第一定律适用于封闭系统，即系统与外界物质和能量交换是封闭的。

在这种情况下，系统的能量总量恒定，只会发生内部能量的转化和传递。

三、热力学第一定律的应用1. 热机工作原理热机是利用热量转化为功的装置，它的工作原理符合热力学第一定律。

热机通过吸收热量使工作物质膨胀，然后将一部分热量转化为有用的功，最后释放剩余的热量。

蒸汽机、内燃机等都是典型的热机。

2. 热能传递热力学第一定律也适用于热能的传递过程。

当两个物体的温度不同时，它们之间会发生热能传递。

根据热力学第一定律，热能的传递可以通过传导、对流和辐射来实现。

3. 化学反应热在化学反应中，有些反应会生成热量，而有些反应则需要吸收热量。

热力学第一定律可用于计算化学反应的热效应。

根据热力学第一定律，反应所吸收或释放的热量可以用来推导反应的焓变。

四、实例分析以蒸汽机为例，我们可以通过应用热力学第一定律来分析其工作原理和效率。

蒸汽机利用水蒸气的热量转化为机械功，完成热能到机械能的转换。

热力学第一定律告诉我们，输入的热量等于输出的功加上损失的热量。

通过测量蒸汽机的进口和出口的热量，以及测量机械输出功率，我们可以计算出蒸汽机的效率。

基于热力学第一定律的分析，我们可以优化蒸汽机的设计，提高其效率。

例如，通过改进蒸汽机的传热效率、降低损失热量等措施，可以使蒸汽机的性能得到提升。

总结：热力学第一定律作为能量守恒的表征，是热力学研究的基础。

《热力学第二定律》导学案

《热力学第二定律》导学案一、学习目标1、理解热力学第二定律的两种表述方式。

2、能够运用热力学第二定律解释一些常见的热现象。

3、了解热力学第二定律的微观意义。

二、知识回顾1、热力学第一定律内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。

表达式：＄＼Delta U ＝ Q ＋ W$2、热和功热：由于温度差引起的能量传递。

功：力对物体做功导致能量的转化。

三、热力学第二定律的两种表述1、克劳修斯表述热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

为了更好地理解这一表述，我们来思考一个例子。

假设在一个绝热容器中，有高温和低温两个区域，中间用隔板隔开。

如果没有外界干预，热量只会从高温区域自发地流向低温区域，而不会反过来从低温区域自发地流向高温区域。

这是因为从微观角度看，高温区域的分子热运动剧烈，低温区域的分子热运动相对缓慢。

在没有外界作用的情况下，分子间的碰撞和能量交换会导致能量自发地从高温区域向低温区域传递。

2、开尔文表述不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

例如，假设有一种理想的热机，它能够从一个高温热库吸收热量，并将其全部转化为功。

但在实际情况中，这样的热机是不可能存在的。

因为在热机工作的过程中，必然会有一部分能量以热量的形式散失到低温环境中。

四、热力学第二定律的微观意义热力学第二定律揭示了宏观热现象的方向性，而这种方向性在微观上可以从分子运动的角度来理解。

1、一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

在一个封闭系统中，分子的分布从有序趋向无序是自发的。

例如，将不同颜色的小球混合在一起，它们会自发地变得更加混乱无序。

2、熵增加原理熵是用来描述系统无序程度的物理量。

在一个孤立系统中，熵总是增加的。

比如，一间整洁的房间，如果不进行整理，随着时间的推移，会变得越来越杂乱无序，这就是熵增加的表现。

五、热力学第二定律的应用1、热机效率的限制由于热力学第二定律的限制，热机的效率不可能达到 100%。

高中物理热力学定律导学案

热力学定律一、焦耳的实验1．绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热．2．焦耳的代表性实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温升高．(2)通过电流的热效应给水加热．3．实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定而与做功的方式无关．二、功和内能1．内能：依赖于一个热力学系统自身状态的物理量，是热力学系统的一种能量．2．绝热过程中做功与内能变化的关系：ΔU＝W．3. 做功与内能变化的关系(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程．(2)在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少．4．功与内能的区别(1)功是过程量，内能是状态量．(2)在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化．(3)物体的内能大，并不意味着做功多．在绝热过程中，只有内能变化越大时，相应地做功才越多．三、热和内能1．热传递：热量总是从高温物体向低温物体传递．2．热量和内能(1)关系描述：热量是在单纯的传热过程中内能变化的量度．(2)公式表达：ΔU＝Q．3．热传递和内能变化的关系（1）．在单纯传热中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即ΔU＝U2－U1＝Q.（2）．传热改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程．四、热力学第一定律1．改变内能的两种方式：做功和传热．2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式：ΔU＝Q＋W．对公式ΔU＝Q＋W中ΔU、Q、W符号的规定几种特殊情况(1)若过程是绝热的，即Q ＝0，则ΔU ＝W ，物体内能的增加量等于外界对物体做的功．(2)若过程中不做功，即W ＝0，则ΔU ＝Q ，物体内能的增加量等于物体从外界吸收的热量．(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU ＝0，则W ＝－Q (或Q ＝－W )，外界对物体做的功等于物体放出的热量(或物体吸收的热量等于物体对外界做的功)．3．判断是否做功的方法：一般情况下看物体的体积是否变化．(1)若物体体积增大，表明物体对外界做功，W <0.(2)若物体体积减小，表明外界对物体做功，W >0.五、能量守恒定律1.内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．2.意义(1)各种形式的能可以相互转化．(2)各种互不相关的物理现象可以用能量守恒定律联系在一起．3.永动机不可能制成1.第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器．2.第一类永动机不可能制成的原因：违背了能量守恒定律．例如图所示，A 、B 两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A 变化到状态B 时( )A ．气体内能一定增加B ．气体压强变大C ．气体对外界做功D ．气体对外界放热[思路点拨] (1)一定质量理想气体的内能由温度决定．(2)由pV ＝C 判断压强变化．(3)根据体积变化判断做功情况．(4)由热力学第一定律判断吸热还是放热．[解析] 由题图可知，理想气体的变化为等温膨胀，气体压强减小，故气体的内能不变，气体对外做功；由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量．综上可知，C 对，A 、B 、D 错．例如图，一定质量的理想气体，由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac 过程到达状态c .设气体在状态b 和状态c 的温度分别为T b 和T c ，在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac ，则( )A ．Tb >Tc ，Q ab >Q ac B ．T b >T c ，Q ab <Q acC ．T b ＝T c ，Q ab >Q acD ．T b ＝T c ，Q ab <Q ac解析：选C ．由理想气体状态方程可知p a V a T a ＝p c V c T c ＝p b V b T b ，即2p 0·V 0T c ＝p 0·2V 0T b，得T c ＝T b ，则气体在b 、c 状态内能相等，因a 到b 和a 到c 的ΔU 相同；而a 到c 过程中气体体积不变，W ＝0，a 到b 过程中气体膨胀对外做功，W ＜0，根据热力学第一定律：ΔU ＝Q ＋W 可知a 到b 的吸热Q ab 大于a 到c 的吸热Q ac ，即Q ab ＞Q ac .选项C 正确．例一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或等压过程ab 、bc 、cd 、da 回到原状态，其p －T 图象如图所示，其中对角线ac 的延长线过原点O .下列判断正确的是( )A ．气体在a 、c 两状态的体积相等B ．气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的内能C ．在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D ．在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E ．在过程bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功解析：选ABE.由pV T＝k 可知，p －T 图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，A 项正确；气体从状态c 到状态d 的过程温度不变，内能不变，从状态d 到状态a 的过程温度升高，内能增加，B 项正确；由于过程cd 中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气体做的功，C 项错误；在过程da 中气体内能增加，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，D 项错误；过程bc 中，外界对气体做的功W bc ＝p b (V b －V c )＝p b V b －p c V c ，过程da 中气体对外界做的功W da ＝p d (V a －V d )＝p a V a －p d V d ，由于p b V b ＝p a V a ，p c V c ＝p d V d ，因此过程bc 中外界对气体做的功与过程da 中气体对外界做的功相等，E 项正确．能量守恒定律的理解和应用1．能量的存在形式及相互转化(1)各种运动形式都有对应的能：机械运动有机械能，分子的热运动有内能，还有电磁能、化学能、原子能等．(2)各种形式的能，通过某种力做功可以相互转化．例如，利用电炉取暖或烧水，电能转化为内能；煤燃烧，化学能转化为内能；列车刹车后，轮子温度升高，机械能转化为内能．2．能量守恒的两种表达(1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等．(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．3．第一类永动机失败的原因分析：如果没有外界供给热量而对外做功，由ΔU ＝W ＋Q 知，系统内能将减小．若想源源不断地做功，就必须使系统不断回到初始状态，在无外界能量供给的情况下是不可能的．六、热力学第二定律的一种表述1．热传导的方向性：一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．2．克劳修斯表述：德国物理学家克劳修斯在1850年提出：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是传热的方向性．1．(1)一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．( )(2)热量不会从低温物体传给高温物体．( )(3)由冰箱能自发地把热量从低温物体传给高温物体．( )提示：(1)√ (2)× (3)×七、热力学第二定律的另一种表述1．热机(1)热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能．第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成机械能．(2)热机的效率：热机输出的机械功W 与燃料产生的热量Q 的比值．用公式表示为η＝W Q． 2．开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)3．热力学第二定律的其他描述(1)一切宏观自然过程的进行都具有方向性．(2)气体向真空的自由膨胀是不可逆的．(3)第二类永动机是不可能制成的．4．第二类永动机(1)定义：只从单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机．(2)第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库．2．(1)可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功．( )(2)第二类永动机违背了能量守恒定律．( )(3)第二类永动机违背了热力学第二定律．( )提示：(1)√ (2)× (3)√八．对热力学第二定律的理解在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不可能”“不产生其他影响”的涵义1．“自发地”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性．在传递过程中不会对其他物体产生影响或不需借助其他物体提供能量等．2．关于“不可能”：实际上热机或制冷机系统循环终了时，除了从单一热库吸收热量对外做功，以及热量从低温热库传到高温热库以外，过程所产生的其他一切影响，不论用任何曲折复杂的办法都不可能加以消除．3．“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．例下列说法正确的是( )A ．机械能全部变成内能是不可能的B ．第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D ．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的[解析] 机械能可以全部转化为内能，故A 错；第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B 错；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但如果不是自发地，是可以进行的，故C 错；从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是可能的，故D 项对．八．对热力学第二定律理解的两个误区(1)误认为热量只能由高温物体传到低温物体，不能由低温物体传到高温物体．热量可以由高温物体传到低温物体，也可以由低温物体传到高温物体；但是，前者可以自发完成，而后者则必须有外界参与．(2)误认为机械能可以完全转化为内能，而内能不能完全转化为机械能．机械能可以完全转化为内能，内能也可以完全转化为机械能；但是，前者可以不产生其他影响，而后者一定会产生其他影响．例电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明了() A．热量能自发地从低温物体传给高温物体B．在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体C．热量的传递过程不具有方向性D．在自发的条件下热量的传递过程具有方向性解析：选BD．一切自发过程都有方向性，如热传递，热量总是由高温物体自发地传向低温物体；又如扩散，气体总是自发地由密度大的地方向密度小的地方扩散．如果在外界帮助下气体可以由密度小的地方向密度大的地方扩散，热量可以从低温物体传向高温物体，电冰箱就是借助外界做功把热量从低温物体——冷冻食品传向高温物体——周围的大气．所以在解答热力学过程的方向性问题时，要区分是自发过程还是非自发过程，电冰箱内热量传递的过程是有外界参与的．九．热力学第一定律与热力学第二定律的比较1．两个定律的区别：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表现形式，在转化的过程中，总的能量保持不变．热力学第二定律是指在有限的时间和空间内，一切和热现象有关的物理过程具有不可逆性．2．两个定律的联系：两定律都是热力学基本定律，分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律．二者既相互独立，又相互补充，都是热力学的理论基础．例关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是()A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律[解析]热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热力学中的具体体现．热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C、D错误，B正确．内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作要消耗电能，故A错误．例关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是()A．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的B．热力学第二定律的两种表述是等效的C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热库吸收热量，完全变成功也是可能的解析：选ABD．热力学第二定律有几种不同的表述形式，但它们是等效的，它与热力学第一定律是各自独立的，故A、B正确．由热力学第一定律可知W≠0，Q≠0，但ΔU＝W＋Q可以等于0，C错误；由热力学第二定律可知D中现象是可能的，但不引起其他变化是不可能的，D正确.。

(导学案)热力学定律学案

热力学定律复习提纲年级： 46 级学科：物理时间：班级：姓名：【授课要求】1．理解热力学第必然律和能量守恒定律。

2．知道热力学第二定律，知道能源与环境的关系，认识新能源的开发和利用。

【知识再现】一、功和能做功与热传达在改变内能方面二者是的．做功时内能与其他形式的能相互．热传达是不相同物体 ( 或一个物体的不相同局部 ) 之间内能的。

二、热力学第必然律功、热量跟内能改变之间的定量关系。

符号法那么：。

三、能的转变和守恒定律1．能量既不能够凭空产生，也不能够凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式或从到另一个物体。

2．不用耗任何能量，却纷至沓来地对外做功的机器叫，它违犯了能的因此这类机器制造出来。

四、热力学第二定律1．热力学第二定律的两种表述表述一，不能能使由低温物体传达到而不引起其他。

表述二：不能能从并把它所实用来对外而不引起其他变化。

2．第二类永动机：只从吸取热量，使之所实用来做功，而不引起其他变化的热机。

，五、能源的开发利用1．能源与人类睁开关系是：。

2．能源与环境的关系是：3．。

等为新能源。

知识点一温度、热量、功、内能功、热量是能量转变转移的量度，是与内能的变化相联系的，是过程量．内能是状态量．物体的内能大，其实不意味着物体必然会对外做功或向外传达热量，也许做的功多，传达的热量多．只有物体的内能变化大的过程中做的功或传达的热量才会多．温度可是分子平均动能的标志．物体的内能除与温度有关外，还与物体的物质的量、体积、物态等因素有关．【应用 1】判断以下各种说法可否正确( )A．物体从10℃变为 8℃，其热量减少了．B．物体从10℃变为 8℃，放出了必然的内能．C．物体从10℃变为 8℃，其内能减少了．D．物体从10℃变为 8℃，物体可能释放了必然热量．知识点二热力学第必然律物体内能的增量△U 等于外界对物体做的功W 和物体吸取的热量的总和．表达式：W十 Q＝△ U热力学问题中，相同要区分过程量与状态量之间的关系【应用 2】关于物体内能及其变化，以下说法中正确的选项是( )A．物体的温度改变时，其内能必然改变QB．物体对外做功，其内能不用然改变；向物体传达热量，其内能不用然改变C．对物体做功，其内能必然改变；物体向外传出必然热量其内能必然改变D．假设物体与外界不发生热交换，那么物体的内能必然不改变符号法那么：外界对物体做功，物体体积减小，W取正当；物体对外界做功，物体体积增大， W取负值．物体吸取热量， Q 取正当；物体放出热量， Q取负值；物体内能增加，△U 取正当，物体内能减少，△ U 取负值．知识点三能量守恒定律能量是量度物体运动的物理量，不相同形式的能与不相同的运动形式相对应．如：内能与分子热运动相对应，电能与电荷运动相对应等．能的转变必然要经过做功才能实现，而能的转移要经过某种形式的传达来完成．不相同形式能的转变，意味着物体的运动由一种形式转变为了另一种形式，因此，能量守恒是沟通不相同运动的重要纽带．【应用 3】以以下图，容器A、 B 各有一个自由搬动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、 B 的底部由带着阀门K 的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时， A 中的水面比 B 中的高，翻开阀门，使 A 中的水逐渐向 B 中流，最后达到平衡，在这个过程中〔〕A．大气压力对水做功，水的内能增加B．水战胜大气压力做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变D．大气压力对水不做功，水的内能增加各种形式的能在转变和转移中总能量守恒是无条件的，而某种或某几种形式的能的守恒是有条件的，如：在只有重力和弹力做功时，机械能才守恒，对此应予以注意．某种形式的能减少，必然有其他形式的能增加，且减少量和增加量必然相等，如：相互摩擦的系统中，一对滑动摩擦力所做的总功是负值，因此使系统的机械能减少，内能增加，摩擦力所做总功的绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即等于系统损失的机械能．同理，假设某个物体的能量减少，必然存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量必然相等，这也是列能量守恒定律方程式的两条根本思路．知识点四热力学第二定律热力学第必然律和热力学第二定律是热力学知识的基础理论．热力学第必然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。

高考物理考点总结复习导学案第十章热力学定律 (2)

第十章热力学定律第三节热力学第一定律【学习目标】1、记住热力学第一定律的内容．2、知道能量守恒定律．3、知道永动机不可能制造成功【使用说明与学法指导】1．依据学习目标，15分钟认真研读课本2—5页，15分钟完成探究案。

2．，将你预习中的疑问填在“我的疑问”，准备在课堂上组内讨论.【预习案】（一）热力学第一定律1.功和热:改变系统的状态,___ __和_______这两种方法是等效的,即一定数量的功与确定数量的热相对应。

2.热力学第一定律:(1)内容:一个热力学系统的内能_____等于外界向它传递的_____与外界对它所做的___的和。

(2)表达式:________。

（二）能量守恒定律1.能量守恒定律:(1)内容:能量既不会凭空_____,也不会凭空_____,它只能从一种形式_____为另一种形式,或者从一个物体_____到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的_____保持不变。

(2)意义:①各种形式的能可以相互_____。

②各种互不相关的物理现象可以用_________定律联系在一起。

2.第一类永动机不可能制成:(1)第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断地__________的机器。

(2)第一类永动机不可能制成的原因:违背了_________定律。

(3)意义:正是历史上设计永动机的失败,才使后人的思考走上了正确的道路。

我的疑惑探究案【探究案】探究一、热力学第一定律1.一个物体,它既没有吸收热量也没有放出热量,那么:(1)如果外界对物体做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?(2)如果物体对外界做的功为W,则它的内能如何变化?变化了多少?2.一个物体,如果外界既没有对它做功,它也没有对外界做功,那么: (1)如果物体从外界吸收热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?(2)如果物体向外界放出热量Q,它的内能如何变化?变化了多少?3.一定质量的气体,膨胀时对外做功,同时向外放热,气体的内能增加了还是减少了?若气体对外做功的同时吸收热量呢?探究二、能量守恒定律1.热力学第一定律与能量守恒定律是什么关系?2.什么是第一类永动机?它能实现吗?【训练案】1、外界对一定质量的气体做了200 J的功,同时气体又向外界放出了80 J的热量,则气体的内能(选填“增加”或“减少”)了J。

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