2011高三物理一轮复习精品课件：8.2 热力学定律气体

二、热力学第二定律 1．热力学第二定律的理解 ． 热力学第二定律的两种表述都有“ 热力学第二定律的两种表述都有“而不引起 其他变化” 其他变化”，这是我们理解这一定律的关键 表述一说明热传导的过程是有方向性的． ．表述一说明热传导的过程是有方向性的． 这个过程可以向一个方向自发地进行， 这个过程可以向一个方向自发地进行，但是 向相反的方向不会自发进行． 向相反的方向不会力学第二定律的任何一种表述， 热力学第二定律的任何一种表述，都揭示 了大量分子参与的宏观过程的方向性， 了大量分子参与的宏观过程的方向性，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， 宏观过程都具有方向性，即一切与热现象 有关的实际宏观过程都是不可逆的． 有关的实际宏观过程都是不可逆的．因此 两种不同的表述是等价的． 两种不同的表述是等价的．
5．热力学第三定律：___________不可达到． ．热力学第三定律： 绝对零度 不可达到 不可达到． 6．永动机不可能制成 ． (1)第一类永动机 第一类永动机 概念： 不消耗能量 而能对外做功的机器 而能对外做功的机器． ①概念：____________而能对外做功的机器． ②结果：无一例外地归于失败． 结果：无一例外地归于失败． 原因：违背了______________________． ③原因：违背了 能的转化和守恒定律 ．
3．内能与热量、内能的改变的区别 ．内能与热量、 内能是物体的状态量， 内能是物体的状态量，它是物体在某一状 态某一时刻所具有的一种能量． 态某一时刻所具有的一种能量．热量是过 程量， 程量，它是在某一段过程中物体之间发生 热交换的那一部分能量． 热交换的那一部分能量．热量是物体在热 传递的过程中其内能(热能 改变量的量度． 传递的过程中其内能 热能)改变量的量度． 热能 改变量的量度 在只发生热传递的过程中，物体吸收(放出 放出) 在只发生热传递的过程中，物体吸收 放出 多少热量，其内能就增加(减少 多少． 减少)多少 多少热量，其内能就增加 减少 多少．
2．体积．气体总是充满它所在的容器，所以气 ．体积．气体总是充满它所在的容器， 体的体积总是等于盛装气体的容器的容积． 体的体积总是等于盛装气体的容器的容积． 3．压强．气体的压强是由于气体分子 ．压强． 频繁碰撞器壁 而产生的 ________________而产生的． 而产生的． 压强的国际单位是帕，符号_____， 压强的国际单位是帕，符号 Pa ，常用的单位 还有标准大气压(atm)和毫米汞柱 和毫米汞柱(mmHg)．它们 还有标准大气压 和毫米汞柱 ． 间的关系是： 间的关系是： 1 atm＝1.013×105 Pa＝760 mmHg； ＝ × ＝ ； 1 mmHg＝133.3 Pa. ＝
开尔文)． ②热力学温标T：单位 开尔文 ．把－ 热力学温标 ：单位K(开尔文 273.15℃作为 K，0 K是_____________，它 ℃作为0 ， 是 低温的极限 ， 表示所有分子都停止了热运动． 表示所有分子都停止了热运动．可以无限接 但永远不能达到． 近，但永远不能达到． ＝＋ 两种温度的关系： T＝t＋273.15_K 和 ③两种温度的关系：_________________和∆T ＝∆t，要注意两种单位制下每一度的间隔是 ， 相同的． 相同的．
4．热力学第二定律的两种表述，表述一为： ．热力学第二定律的两种表述，表述一为： 不可能使热量由低温物体传递到高温物体， 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而 其他变化 按热传导的方向性表述 按热传导的方向性表述) 不引起 ____________(按热传导的方向性表述 表述二为： ；表述二为：不可能从单一热源吸收热量并把 用来做功 ，而不引起其他变化(按 它全部_____________，而不引起其他变化 按 它全部 机械能和内能转化过程的方向性表述) 机械能和内能转化过程的方向性表述 热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及 热现象 的宏观过程都具有方向性 ___________的宏观过程都具有方向性 的宏观过程都具有方向性.
热力学第二定律指出了能量转化与守恒能否 实现的条件和过程进行的方向， 实现的条件和过程进行的方向，它说明一切 与热现象有关的实际宏观过程是不可逆的． 与热现象有关的实际宏观过程是不可逆的． 热力学第二定律解决哪些过程可以发生． 热力学第二定律解决哪些过程可以发生．揭 示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程 的不可逆性， 的不可逆性，是对热力学第一定律的进一步 补充． 补充．热力学第一定律和热力学第二定律从 不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所 遵循的规律，二者相互独立，又相互补充， 遵循的规律，二者相互独立，又相互补充， 都是热力学的理论基础． 都是热力学的理论基础．
2．与热力学第一定律的区别 ． 热力学第一定律和热力学第二定律是构成 热力学知识的理论基础． 热力学知识的理论基础．热力学第一定律 是跟热现象有关的物理过程中能量守恒定 律的特殊表达形式，它说明功、 律的特殊表达形式，它说明功、热量与内 能改变之间的定量关系． 能改变之间的定量关系．指出在任何热力 学过程中能量不会有任何增加或损失. 学过程中能量不会有任何增加或损失
要实现相反方向的过程， 要实现相反方向的过程，必须借助外界帮助 因而产生了其他影响或引起其他变化． ，因而产生了其他影响或引起其他变化．也 就是说在引起了其他变化的情况下， 就是说在引起了其他变化的情况下，热量也 可以从低温物体传到高温物体；同理， 可以从低温物体传到高温物体；同理，机械 能和内能的转化过程具有方向性， 能和内能的转化过程具有方向性，机械能可 以全部转化成内能， 以全部转化成内能，内能也可以全部转化成 机械能，而引起其他变化． 机械能，而引起其他变化．
一、内能 1．对内能的理解 ． (1)内能是一个宏观量：只有对由大量分子 内能是一个宏观量： 内能是一个宏观量 组成的宏观物体，才有内能可言， 组成的宏观物体，才有内能可言，对个别 分子谈内能是没有意义的． 分子谈内能是没有意义的． (2)内能是个状态量：内能只能与某一时刻 内能是个状态量： 内能是个状态量 或某一状态相对应． 或某一状态相对应．
四、气体的压强、体积和温度间的关系 气体的压强、 1. 一定质量的气体，在温度不变时，体积 一定质量的气体，在温度不变时， 增大， 压强减小 ． 增大，___________． 2. 一定质量的气体，在体积不变时，温度 一定质量的气体，在体积不变时， 升高， 压强增大 ． 升高，___________． 3. 一定质量的气体，在压强不变时，温度 一定质量的气体，在压强不变时， 升高， 体积增大 ． 升高，___________．
【注意】 对理想气体而言，由于忽略了 注意】 对理想气体而言， 分子间的相互作用力， 分子间的相互作用力，因而忽略了分子间 相互作用的势能的变化． 相互作用的势能的变化．
二、物体内能的改变、热力学定律 物体内能的改变、 1．改变内能的两种方式：_____________． ．改变内能的两种方式： 做功和热传递 ． 做功和热传递在改变物体内能上是等效的， 做功和热传递在改变物体内能上是等效的， 但有着本质的区别： 但有着本质的区别：热传递是内能的转移过 程；做功是其他形式的能量转化为内能的过 程．
2．热力学第一定律：如果外界既向物体传 ．热力学第一定律： 热又对物体做功， 热又对物体做功，那么物体内能的增加量 就等于外界对物体所做的功加上物体从外 界吸收的热量． 界吸收的热量． ∆U＝Q＋W ＝ ＋ 表达式为： 表达式为：________________.
3．能量守恒定律：能量即不会凭空产生，也 ．能量守恒定律：能量即不会凭空产生， 不会凭空消失， 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， 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其______________． 转化或转移的过程中其 总量不变 ． 能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一， 能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一， 是研究自然科学的强有力的武器之一． 是研究自然科学的强有力的武器之一．
第2课时 热力学定律
气体
一、物体的内能 1．分子的平均动能：物体内所有 ．分子的平均动能： 分子动能的平均值 ． 温度 是分子平均动 _________________．_______是分子平均动 能的唯一标志．温度越高， 能的唯一标志．温度越高，分子的平均动能 就越大． 就越大．温度是大量分子热运动的平均效果 的反映，具有统计意义，对个别分子而言， 的反映，具有统计意义，对个别分子而言， 温度没有意义． 温度没有意义．
热量不属于哪一个物体， 热量不属于哪一个物体，它量度的是流通量 交换量．说某一物体具有多少热量， 、交换量．说某一物体具有多少热量，就如 同说某一物体具有多少功一样不正确． 同说某一物体具有多少功一样不正确．热传 递时， 递时，热量一定是由温度高的物体传给温度 低的物体，而与其他任何因素无关． 低的物体，而与其他任何因素无关．内能的 改变是过程量， 改变是过程量，它可以由做功和热传递来量 度．
2．分子的势能： 由分子间的 ．分子的势能： 相互作用和相对位置 决定的能 ____________________决定的能．分子势能 决定的能． 的大小与分子间的距离有关． 的大小与分子间的距离有关． 3．物体的内能：物体内 所有分子 做热运动 ．物体的内能：物体内_________做热运动 的动能和分子势能的总和叫做物体的内能． 的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．
三、气体的状态参量 1．温度 ． (1)两种意义：宏观上表示物体的冷热程度； 两种意义： 两种意义 宏观上表示物体的冷热程度； 微观上标志着分子热运动的___________， 微观上标志着分子热运动的 激烈程度 ，它 是物体分子平均动能的标志． 是物体分子平均动能的标志． (2)两种温标 两种温标 摄氏温标t：单位为单位℃ 在 个标准大气 ①摄氏温标 ：单位为单位℃.在1个标准大气 ℃ 压下，水的冰点作为_______， 压下，水的冰点作为 0_℃ ，沸点作为 100_℃ ℃ ____________.