2018版高中物理第二章能量的守恒与耗散本章整合课件新人教版选修1_2

专题一
专题二
【例题2】 随着世界经济的快速发展,能源短缺问题日显突出。 能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一,下列有关能量转化的 说法错误的是( ) A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其 他的变化 B.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 C.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行 D.外界对物体做功,物体的内能必然增加 点拨:注意对热力学第一定律与热力学第二定律的理解,以及两 定律的区别和联系。
专题一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
专题二
解析:由热力学第二定律的表述可知A对。热机效率总低于 100%,B错。满足能量守恒的过程未必能自发进行,C错。由热力学 第一定律ΔU=W+Q可知,W>0,ΔU不一定大于0,即内能不一定增 加,D错。 答案:BCD 题后反思准确理解热力学第一定律和热力学第二定律,特别是热 力学第二定律的实质是正确回答此类问题的关键。
自然过程的方向性 热机的效率:η = 热力学第二定律
������ ������1
第二类永动机不可制成:违背热力学第二定律 表述一: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 表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功, 而不引起其他变化 能量的耗散与退化
有序、无序和熵
绝对零度不可达到 热力学温度与摄氏温度间换算关系: ������ = ������ + 273.15K 熵增加原理:任何孤立系统,它的总熵永远不会减少
专题一
专题二
3.两个定律的关系:热力学第一定律是在和热现象有关的物理过 程中能量守恒的特殊表达形式。说明功和热量与内能改变的定量 联系,而第二定律指出了能量转化和守恒能否实现的条件和过程进 行的方向,指明了一切和热相关的变化过程的自然发展方向不可逆, 除非靠外界影响。所以二者相互独立,又互相补充。
专题一
专题二
专题二 热力学第二定律与热力学第一定律有何联系 1.热力学第一定律揭示了做功和热传递对改变物体内能的规律 关系:指明了内能不但可以转移,而且还可以跟其他形式的能相互 转化。热力学第一定律是自然界中的能量转化和守恒定律在热力 学中的一种表述形式,是从能的角度揭示物质运动形式相互转化的 可能性,告诫人们:第一类永动机不可能制成,因为它违背了热力学 第一定律。热力学第一定律只有一种表述。 2.热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,如 机械能可以完全转化成内能,内能却不能完全转化成机械能而不引 起其他变化,进一步揭示了各种物质运动过程及其运动形式的转化 过程都具有方向性。告诫人们:第二类永动机不可能制成,虽然没 有违背热力学第一定律,但却违背了热力学第二定律。热力学第二 定律有多种表述。
专题一
专题二
专题一 做功和热传递改变物体的内能 做功和热传递都能改变物体的内能,这两种方式是等效的,但又 有本质的区别:做功是其他形式的能和内能之间的转化,功是内能 转化的量度;而热传递是内能的转移,热量是内能转移的量度。
专题一
专题二
【例题1】 如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有 一导热的固定隔板A,A的两边分别盛有气体甲和乙,现将活塞P缓慢 地向A移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在 移动P的过程中( ) A.外力对乙做功,甲的内能不变 B.外力对乙做功,乙的内能不变 C.乙传递热量给甲,乙的内能增加 D.乙的内能增加,甲的内能不变 点拨:外界对气体乙做功,乙又对甲热传递。
专题一
专题二
解析:根据热力学第一定律知,由于外力对乙做功,而容器和活塞P 绝热(即无热传递),所以乙的内能增加,温度升高。甲、乙气体间由 导热隔板相连。乙温度升高后,乙、甲之间发生热传递,使甲内能 增加,温度上升,乙内能减小,温度下降,当甲、乙的温度相同时,热传 递停止。所以C正确。 答案:C 题后反思有没有做功,看气体体积有没有变化,理想气体内能有没 有改变看温度是升高还是降低。吸热还是放热可根据热传递的实 际情况,也可以从做功和内能的改变状况来判断。
本章整合
能量的转化 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 能量守恒定律 形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和 转移过程中其总量保持不变 第一类永动机不可制成: 违背能量守恒定律 改变物体内能的途径: 外界与物体进行热交换或外界对物体做功 热力学第一定律 内容:物体内能的增加等于物体从外界吸收的热量与外界对物体 所做的功的总和 公式表达:Δ������ = ������ + ������ 蒸汽机和蒸汽轮机 热机的工作原理 内燃机和燃气轮机 制冷机