高中物理 第二章 能量的守恒與耗散本章整合課件 新人教版選修12

本章整合專題一專題二專題一做功和熱傳遞改變物體的內(nèi)能做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能,這兩種方式是等效的,但又有本質(zhì)的區(qū)別:做功是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化,功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度;而熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。專題一專題二【例題1】 如圖所示,固定容器及可動活塞P都是絕熱的,中間有一導熱的固定隔板A,A的兩邊分別盛有氣體甲和乙,現(xiàn)將活塞P緩慢地向A移動一段距離,已知氣體的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高,則在移動P的過程中()A.外力對乙做功,甲的內(nèi)能不變B.外力對乙做功,乙的內(nèi)能不變C.乙傳遞熱量給甲,乙的內(nèi)能增加D.乙的內(nèi)能增加,甲的內(nèi)能不變點撥:外界對氣體乙做功,乙又對甲熱傳遞。專題一專題二解析:根據(jù)熱力學第一定律知,由于外力對乙做功,而容器和活塞P絕熱(即無熱傳遞),所以乙的內(nèi)能增加,溫度升高。甲、乙氣體間由導熱隔板相連。乙溫度升高后,乙、甲之間發(fā)生熱傳遞,使甲內(nèi)能增加,溫度上升,乙內(nèi)能減小,溫度下降,當甲、乙的溫度相同時,熱傳遞停止。所以C正確。答案:C題后反思題后反思有沒有做功,看氣體體積有沒有變化,理想氣體內(nèi)能有沒有改變看溫度是升高還是降低。吸熱還是放熱可根據(jù)熱傳遞的實際情況,也可以從做功和內(nèi)能的改變狀況來判斷。專題一專題二專題二熱力學第二定律與熱力學第一定律有何聯(lián)系1.熱力學第一定律揭示了做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能的規(guī)律關系:指明了內(nèi)能不但可以轉(zhuǎn)移,而且還可以跟其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。熱力學第一定律是自然界中的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱力學中的一種表述形式,是從能的角度揭示物質(zhì)運動形式相互轉(zhuǎn)化的可能性,告誡人們:第一類永動機不可能制成,因為它違背了熱力學第一定律。熱力學第一定律只有一種表述。2.熱力學第二定律揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性,如機械能可以完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,內(nèi)能卻不能完全轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化,進一步揭示了各種物質(zhì)運動過程及其運動形式的轉(zhuǎn)化過程都具有方向性。告誡人們:第二類永動機不可能制成,雖然沒有違背熱力學第一定律,但卻違背了熱力學第二定律。熱力學第二定律有多種表述。專題一專題二3.兩個定律的關系:熱力學第一定律是在和熱現(xiàn)象有關的物理過程中能量守恒的特殊表達形式。說明功和熱量與內(nèi)能改變的定量聯(lián)系,而第二定律指出了能量轉(zhuǎn)化和守恒能否實現(xiàn)的條件和過程進行的方向,指明了一切和熱相關的變化過程的自然發(fā)展方向不可逆,除非靠外界影響。所以二者相互獨立,又互相補充。專題一專題二【例題2】 隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源短缺問題日顯突出。能源成為困擾世界經(jīng)濟發(fā)展的重大難題之一,下列有關能量轉(zhuǎn)化的說法錯誤的是()A.不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他的變化B.只要對內(nèi)燃機不斷改進,就可以把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)地進行D.外界對物體做功,物體的內(nèi)能必然增加點撥:注意對熱力學第一定律與熱力學第二定律的理解,以及兩定律的區(qū)別和聯(lián)系。專題一專題二解析:由熱力學第二定律的表述可知A對。熱機效率總低于100%,B錯。滿足能量守恒的過程未必能自發(fā)進行,C錯。由熱力學第一定律U=W+Q可知,W0,U不一定大于0,即內(nèi)能不一定增加,D錯。答案:BCD題后反思題后反思準確理解熱力學第一定律和熱力學第二定律,特別是熱力學第二定律的實質(zhì)是正確回答此類問題的關鍵。