熱力學定律和能量守恒(編輯修改稿)
2024-08-31 18:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 所以要節(jié)約能源． 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 基礎自測 1 ．下列對能量耗散的理解正確的有 ( ) A ．能量耗散說明能量在不斷減少 B ．能量耗散遵守能量守恒定律 C ．能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失 D ．能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 解析： 在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程中，其他形式的能量最終會轉(zhuǎn)化為流散到周圍環(huán)境的內(nèi)能，無法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能量耗散．能量耗散并不違反能量守恒定律，宇宙的能量既沒有減少，也沒有消失，它只從能量角度反映出自然界的宏觀過 程具有方向性，故 A 、 C 錯． 答案： BD 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 [ 例 1] 一定質(zhì)量的非理想氣體 ( 分子間的作用力不可忽略 ) ，從外界吸收了 105 J 的熱量，同時氣體對外做了 6 105 J 的功，則： ( 1) 氣體的內(nèi)能 ________ ( 填 “ 增加 ” 或 “ 減少 ” ) ，其變化量的大小為 ____ ____ J . 熱力學第一定律的應用 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 (2) 氣體的分子勢能 ____ ____( 填 “ 增加 ” 或 “ 減少 ” ) ． (3) 分子平均動能如何變化？ 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 [ 解析 ] (1) 因氣體從外界吸收熱量，所以 Q ＝ 105 J 氣體對外做功 6 105 J ，則外界對氣體做功 W ＝－ 6 105 J 由熱力學第一定律 Δ U ＝ W ＋ Q ，得 Δ U ＝－ 6 105 J ＋ 105 J ＝－ 105 J ， 所以物體內(nèi)能減少了 1. 8 105 J . 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 (2) 因為氣體對外做功，體積膨脹，分子間距離增大了，分子力做負功，氣體的分子勢能增加了． (3) 因為氣體內(nèi)能減少了，而分子勢能增加了，所以分子平均動能必然減少了，且分子平均動能的減少量一定大于分子勢能的增加量． [ 答案 ] ( 1) 減少 10 5 ( 2) 增加 ( 3) 減少 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 當做功和熱傳遞兩種過程同時發(fā)生時，內(nèi)能的變化就要用熱力學第一定律進行綜合分析，要切記符號法則，系統(tǒng)對外界做功 W ＜ 0 ，外界對系統(tǒng)做功 W ＞ 0 ，系統(tǒng)吸熱 Q＞ 0 ，放熱 Q ＜ 0 ， Δ U ＞ 0 系統(tǒng)內(nèi)能增加， Δ U ＜ 0 系統(tǒng)內(nèi)能減少． 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 變式 1 — 1 (201 1 重慶卷 ) 某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如下圖所示 ．在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體 ( ) 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 A ．對外做正功，分子的平均動能減小 B ．對外做正功，內(nèi)能增大 C ．對外做負功，分子的平均動能增大 D ．對外做負功，內(nèi)能減小 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 解析： 汽缸內(nèi)氣體膨脹時其向外推動活塞做正功，C 、 D 兩項均錯；因缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體內(nèi)能減小，故 B 項錯誤；忽略氣體分子間作用力時，氣體的內(nèi)能就是所有分子的動能之和．密閉氣體的狀態(tài)變化時分子的總數(shù)不變，所以氣體的 內(nèi)能減小時分子的平均動能減小，答案為 A . 答案： A 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 [ 例 2] 根據(jù)熱力學第二定律，可知下列說法中正確的有 ( ) A ．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體 B ．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物體傳到高溫物體 對熱力學第二定律的理解 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 C ．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能 D ．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，熱量也可能全部轉(zhuǎn)化為機械能 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 [ 解析 ] 根據(jù)熱傳遞的規(guī)律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體；當外 界對系統(tǒng)做功時，可以使系統(tǒng)從低溫物體吸取熱量傳到高溫物體上去，制冷機 ( 例如冰箱和空調(diào) ) 就是這樣的裝置．但是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．選項 A 錯誤． B 正確．一個運動的物體，克服摩擦阻力做功，最終停止，在這個過程中機械能全部轉(zhuǎn)化為熱量．外界條件發(fā)生變化時，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能．例如在等溫膨脹過程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為對外界做的功． [ 答案 ] BD 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 熱力學第二定律反映了一個自然規(guī)律：與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程具有方向性．由于人們發(fā)現(xiàn)這 樣的規(guī)律是從研究熱機的問題開始的，所以較多地集中在機械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化的方向性和熱傳導的方向性．定律的表述方式比較抽象．大家要通過一些實例來認識有哪些現(xiàn)象能表明能量轉(zhuǎn)化過程中的方向性． 高三總復習 人教版 物理 第 11章 課時 3 系列叢書 進入導航 變式 2 — 1 用兩種不同的金屬絲組成一個
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