1、第七講：選修3-3 物態和物態變化 熱力學定律命題人：孟祥濤課時安排：2課時教學目標：1知道熱力學第一定律的內容，會討論物體內能的變化情況2知道熱力學第二定律的內容，了解熱傳導的方向性3能夠運用所學知識分析解決有關的熱現象本講重點：熱力學第一定律，物體內能的變化本講難點：1熱力學第一定律，物體內能的變化2熱力學第二定律，熱傳導的方向性考點點撥：1關于物體的內能及內能變化熱力學第一定律2關于熱傳導的方向性熱力學第二定第一課時一、考點掃描（一）知識整合1內能的概念（1）分子的平均動能_是分子平均動能的標志_越高，分子平均動能越大（2）分子勢能：意義：由于分子間存在_所以分子具有由它們的位置決定的能

2、，稱為分子勢能分子勢能的決定因素。微觀上：決定于分子間距和分子排列情況宏觀上：跟物體體積有關分子勢能的變化與分子間距離的變化有關，宏觀上，跟物體的體積有關，當r > r。時，分子力為引力，當r增大時，分子力做_功，分子勢能_；當r < r。時分子力為斥力，r 減小，分子力做_ 功，分子勢能_；當r=r。時，分子勢能_（不等于零）。（3）物體的內能：_；叫物體的內能內能是狀態量物體的內能是由物質的_、_、_等因素所決定的。2物體的內能的變化改變物體的內能有兩種方式：做功是其他形式的能與內能_的過程，內能改變了多少用_量度熱傳遞是_的過程，內能改變了多少用_來量度。熱傳遞的條件：_，熱

3、量自動地從_向_傳遞，當_時達到平衡即熱平衡。做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的，但本質有區別。3熱力學第一定律（1）內容：_（2）表達式：_（3）符號法則：_4熱力學第二定律內容：_表述一：_表述二：_5能的轉化和守恒定律內容：_6第一類永動機違背_第二類永動機雖然不違背_，但違背_（二）重難點闡釋1、功與熱的異同（1）功與熱的相同點：它們在引起物體內能的變化上是等效的。（2）功與熱傳遞的不同點：熱傳遞是一個物體的內能轉移為另一個物體的內能，做功是其他形式的能與物體內能間的轉化。2、溫度、內能、熱量、熱能等概念的區別（1）溫度：表示物體的冷熱程度，是物體分子平均動能大小的標志，它是大量分

4、子熱運動的集體表現，對個別分子來說，溫度沒有意義。（2）內能：物體內所有分子動能和勢能的總和，它是由大量分子的熱運動和分子的相對位置所決定的能。（3）熱量：是熱傳遞過程中內能的改變量，熱量用來量度熱傳遞過程中內能轉移的量（4）熱能：是內能通俗的說法。溫度和內能是狀態量，熱量則是過程量，熱傳遞的前提條件是存在溫差，傳遞的是熱量，實質上是內能的轉移。4分析物體內能變化的方法有兩種（1）根據物體內能的組成來分析，物體的內能是組成物體的所有分子動能和勢能的總和，由溫度的變化來判斷分子平均動能的變化由體積的變化來判斷分子力做功的正負從而判斷分子勢能的變化，最后確定物體內能的變化。（2）根據能量守恒定律，

5、熱力學第一定律來分析，先弄清楚能量的轉化關系和轉化的方向，即物體是吸熱還是放熱，是物體對外做功還是外界對物體做功，最后判斷內能是增加還是減小例如有些固體溶解為液體，無法判斷分子勢能的變化，則只能運用第二種方法分析。第七講：選修3-3 物態和物態變化 熱力學定律命題人：孟祥濤二、高考要點精析（一）關于物體的內能及內能變化熱力學第一定律考點點撥內能：物體內所有分子動能和勢能的總和，它是由大量分子的熱運動和分子的相對位置所決定的能。要同時考慮做功和熱傳遞兩個途徑來確定內能的變化。即根據能量守恒定律，熱力學第一定律來分析，先弄清楚能量的轉化關系和轉化的方向，即物體是吸熱還是放熱，是物體對外做功還是外界

6、對物體做功，最后判斷內能是增加還是減小例如有些固體溶解為液體，無法判斷分子勢能的變化，則只能運用第二種方法分析。【例1】 關于物體的內能正確的說法是（ ）A.溫度、質量相同的物體具有相等的內能B物體的內能與物體的體積有關C機械能越大的物體，內能也一定越大D溫度相同的兩物體具有相同的內能解析：物體內所有分子的動能與勢能之和叫內能，溫度相同，分子平均動能相同；質量相同，分子個數不一定相同，還有分子勢能，故A、D不正確，機械能大的物體內能不一定大，故C不正確。答案：B【例2】 一定質量的氣體從外界吸收了4. 2 × 105 J的熱量同時氣體對外做了6×105J的功，問：（1）物體

7、的內能變化了多少？（2）分子勢能是增加還是減少？（3）分子動能如何變化？解析：可根據熱力學第一定律：E= W+Q定量分析。（1）因氣體從外界吸收熱量，所以Q=4. 2 × 105 J氣體對外做功6×105J，則外界對氣體做功W= 6×105J據熱力學第一定律E= W+Q得E = 6×105+4. 2 × 105 J= 1.8× 105 J所以物體內能減少了1. 8 ×105J.（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）因為氣體內能減少了，而分子勢能增加了，所以分子動能必然減少了

8、且分子動能的減少量一定大于分子勢能的增量。【例3】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B, B的兩邊分別盛有氣體甲和乙,現將活塞P緩慢地向B移動一段距離，已知氣體的溫度隨其內能的增加而升高,在移動P的過程中（ ）A外力對乙做功；甲的內能不變。B外力對乙做功；乙的內能不變。C乙傳遞熱量給甲；乙的內能增加。D乙的內能增加；甲的內能不變。解析：審題時要弄清隔板是固定且導熱當活塞P向B移動時外力做功氣體乙的內能增加氣體乙的溫度升高，乙通過導熱板B向氣體甲傳熱因此甲的內能增加因此選項A、B、D錯誤選項C正確本題考生的主要失誤：在分析氣體乙內能時，部分考生認為外力做功使乙的內能

9、增加但乙向甲傳熱又會使乙的內能減少無法判斷乙的內能增加或減少或不變產生困惑。正確答案為選項C。考點精煉1有一個小氣泡從水池底緩慢地上升，氣泡跟水不發生熱傳遞，而氣泡內氣體體積不斷增大，小氣泡上升過程中（ ）h甲乙A由于氣泡克服重力做功，內能減少B由于重力和浮力的合力對氣泡做功，內能增加C由于氣泡內氣體膨脹做功，內能增加D由于氣泡內氣體膨脹做功，內能減少2下列關于熱現象的說法正確的是（ ）A外界對物體做功物體的內能一定增加B氣體的溫度升高，氣體的壓強一定增大C任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳遞到高溫物體D任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉化為機械能3如圖所示氣缸放置在水平地面上，質量為m的

10、活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，兩氣室充有氣體，汽缸、活塞是絕熱的且不漏氣開始活塞被銷釘固定，現將銷釘拔掉、活塞最終靜止在據原位置下方h處，設活塞移動前后甲氣體內能的變化量為E，不計氣體重心改變的影響，下列說法的是（ ）AE=mgh BE> mgh CE<mgh D以上三種均有可能 第二課時（二）關于熱傳導的方向性熱力學第二定律考點點撥（1）熱傳導的方向性。熱傳導的過程是有方向性的，這個過程可以向一個方向自發地進行（熱量會自發地從高溫物體傳給低溫物體），但是向相反的方向卻不能自發地進行。（2）第二類永動機不可能制成。我們把沒有冷凝器，只有單一熱源，從單一熱源吸收熱量全部用來做功，而不引

11、起其它變化的熱機稱為第二類永動機。這表明機械能和內能的轉化過程具有方向性：機械能可以全部轉化成內能，內能卻不能全部轉化成機械能。（3）熱力學第二定律。表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化（按熱傳導的方向性表述）。不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化（按機械能和內能轉化過程的方向性表述）。第二類永動機是不可能制成的。熱力學第二定律使人們認識到：自然界種進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性。它揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，使得它成為獨立于熱力學第一定律的一個重要的自然規律。（4）能量耗散。自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能

12、量不便于利用。很多事例證明，我們無法把流散的內能重新收集起來加以利用。這種現象叫做能量的耗散。它從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀現象具有方向性。【例4】 圖中氣缸內盛有一定量的理想氣體，氣缸壁是導熱的，缸外環境保持恒溫，活塞與氣缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣。現將活塞桿與外界連接使其緩慢的向右移動，這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對外做功。若已知理想氣體的內能只與溫度有關，則下列說法正確的是A氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，因此此過程違反熱力學第二定律。B氣體是從單一熱源吸熱，但并未全用來對外做功，所以此過程不違反熱力學第二定律C氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，但此過程不違反熱力學第二

13、定律DABC三種說法都不對解析：活塞向右緩慢移動，封閉氣體有足夠長的時間與外界發生熱傳遞，封閉氣體的溫度保持不變，因此封閉氣體的內能保持不變；封閉氣體的體積變大，對外界做功，由內能不變可知氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，由于此過程要借助外界“幫助”才能實現，故過程不違反熱力學第二定律。答案：C 考點精煉參考答案 1D 2D 3B高二物理期末備考天天練8命題人：孟祥濤訓練內容：第七講：選修3-3 物態和物態變化 熱力學定律1下列說法中正確的是A物體吸熱后溫度一定升高B物體溫度升高一定是因為吸收了熱量C0的冰化為0的水的過程中內能不變D100的水變為100的水汽的過程中內能增大2如圖所示的絕

14、熱容器，把隔板抽掉，讓左側氣體自由膨脹到右側直至平衡A氣體對外做功，內能減少，溫度降低B氣體對外做功，內能不變，溫度不變C氣體不做功，內能不變，溫度不變，壓強減小D氣體不做功，內能減少，壓強減小點評：學生容易出現的錯誤：認為氣體體積變大就對外做功；認為壓強減小，溫度降低3如圖所示，導熱氣缸開口向下，內有理想氣體，缸內活塞可以自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，桶內裝滿砂子時，活塞恰好靜止。現在把砂桶底部鉆一個小洞，細砂緩慢流出，并緩慢降低氣缸外部環境溫度，則 （ ）A氣體壓強增大，內能可能不變B氣體對外界作功，氣體溫度可能降低C氣體體積減小，壓強增大，內能一定減小D外界對氣體作功，氣體內能一定

15、增加BAh2h1Mm4如圖所示，開口向上的柱形容器放在水平地面上，質量為m的活塞把一定質量的理想氣體封閉在柱形容器內，活塞與容器壁間的摩擦忽略不計。質量為M的物體從距活塞高h1處自由下落到活塞上，并隨活塞一起下降到最低位置B處。設在這一過程中容器內氣體與外界沒有熱交換，則可知下列說法中不正確的是 （ ）A活塞從A下降到B的過程中，速度先增大后減小到零B活塞在B處時，氣體壓強最大，溫度最低C活塞從A下降到B的過程中，氣體內能的增加量小于Mg（h1+h2）+mg h2+p0S h2D活塞從A下降到B的過程中，氣體內能的增加量等于Mg（h1+h2）+mg h2+p0S h25做功和熱傳遞都能夠改變物

16、體的內能。在下列改變物體內能的方法中，屬于做功過程的是（ ）A燃氣爐火上的壺水逐漸升溫的過程B柴油機氣缸內氣體被壓縮的過程C物體在陽光下被曬熱的過程D把燒紅的鐵塊投入水中使鐵塊溫度降低的過程6根據熱力學第二定律判斷，下列說法正確的是（ ）A內能可以自發的轉變成機械能B擴散的過程完全可逆的。C火力發電時，燃燒物質的內能不可以全部轉化為電能D熱量不可能自發的從低溫物體傳遞到高溫物體7如圖所示，兩個相通的容器P、Q間裝的閥門K，P中充滿氣體，Q內為真空，整個系統與外界沒有熱交換。打開閥門K后，P中的氣體進入Q中，最終達到平衡，則（ ）A氣體體積膨脹，內能增加B氣體分子勢能減少，內能增加C氣體分子勢能

17、增加，壓強可能不變DQ中氣體不可能自發地全部退回到P中8下列說法中正確的是A任何物體的內能就是組成物體的所有分子熱運動動能的總和B只要對內燃機不斷改進，就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能C做功和熱傳遞在改變內能的方式上是不同的D滿足能量守恒定律的物理過程都能自發進行9如右題圖，某同學將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設水溫均勻且恒定，筒內空氣無泄漏，不計氣體分子間相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內空氣體積減小，( )A從外界吸熱 B內能增大C向外界放熱 D內能減小10關于對永動機的認識，下列說法正確的是：A第一類永動機和第二類永動機都違背了能量守恒定律，所以都不可能制成B第一類永動機違背了能量守恒定律，第二類永動機沒有違背能量守恒定律，因此，隨著科學技術的迅猛發展，第二類永動機是可以制成的。C第一類永動機違反了熱力學第一定律，第二類永動機違反了熱力學第二定律，這兩類永動機都不可能制成。D兩類永動機的實質和工作原理是相同的，都是人們的美好設想，是永遠不會實現的。11一定質量的氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量，內能增加了4.2×105J。這個過程是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做了多少功？高二物理期末備考天天練8答案1解析：吸熱后物體溫度不一定升高，例如冰融化為水或水沸騰時都需要吸熱