高中物理3-3 热力学定律

• 2．对实际气体，由于分子间距较大，分子 力表现为引力，所以体积增大时，分子力做 负功，分子势能增加，反之，分子势能减 少．
• 3．应用热力学第一定律的几种特殊情况：
• (1)若是绝热过程，则Q＝0，W＝ΔU，即外 界对物体做的功等于物体内能的增加；
• (2)等容过程中气体不做功，即W＝0，则Q ＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加；
________向________放出热 量
W>0 W<0 Q>0
Q<0
物体内能增加 内能变化ΔU 物体内能减少
ΔU>0 ΔU<0
• 2.热力学第二定律
• (1)表述一：热量不能自发地从________物 体传到________物体．
• (2)表述二：不可能从单一热源吸收热量，使 之完全________，而不产生其他影响．
• 二、能量守恒定律
• 1．能量守恒定律的内容：能量既不会消失， 也不会创生，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另一个物体， 而能量的总值保持不变．
• 2．条件性：能量守恒定律是自然界的普遍 规律，某一种形式的能是否守恒是有条件 的．例如，机械能守恒定律具有适用条件， 而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现 象都遵守的基本规律．
• 一、热力学定律
• 1．热力学第一定律
• (1)内容：外界对物体做的功W与外界对物体 传递的热量 Q之和等于物体内能的增量ΔU.
• (2)表达式：________.
• (3)符号规定
做功W 吸/放热Q
________对________做功
________对________做功
________从________吸收热 量
• 2．热力学第二定律的实质
• 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大 量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们 认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过 程都具有方向性．
• 3．热力学过程方向性实例
• 1．自然界中能量的存在形式：物体运动具有动能、分子运 动具有分子动能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有 原子能等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运 动形式相对应．
• (3)若过程的始末状态物体的内能不变，即 ΔU＝0，即W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物 体做的功等于物体放出的热量．
• 1．在热力学第二定律的表述中，“自发 地”、“不产生其他影响”的涵义．
• (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现 象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮 助．
• (2)“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．
• 3．两类永动机 • (1)第一类永动机
• ①定义：不消耗任何能量，却源源不断地对 外做功的机器．
• ②不能实现的原因：违背________定律． • (2)第二类永动机
• ①定义：从单一热源吸收热量并把它全部用 来对外做功，而不引起其他变化的机器．
• ②不能实现的原因：违背了________．
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• 答案：
• 一、1.ΔU＝W＋Q 外界 物体 物体 外 界 物体 外界 物体 外界 2.低温 高 温 做功
• 二、3.能量守恒 热力学第二定律
• 1．应用热力学第一定律时，要注意各符号 正负的规定，并要充分考虑改变内能的两个 因素：做功和热传递，不能认为物体吸热(或 对物体做功)物体的内能一定增加．
• 2．不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是 通过做功来完成的．
• 3．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．
• 4．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．