《高考物理一轮复习讲练测》第54讲 热力学定律（讲）（原卷版）

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第十三章 选修 3-3
1.本章的基本概念和规律在高考要求中都属于Ⅰ级，从过去几年的高考题看，出现频率较高的知识点如下：
分子动理论的基本观点，物体的内能及其改变，热力学第一、二定律，气体状态参量等．知识与现实联系
密切。
2.高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算；题型多为选择题
和填空题，绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算 (或估算)；
（2）理想气体状态方程和用图象表示气体状态的 变化；气体实验定律的理解和简单计算；固、液、气三态
的微观解释和理解；
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1.知道改变内能的两种方式，理解热力学第一定律.
2.知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律.
3.掌握能量守恒定律及其应用．
1． 物体内能的改变
(1)做功是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的改变量可用做功的数值来量度．
(2)热传递是物体间内能的转移过程，内能的转移量用热量来量度．
2． 热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．
(2)表达式：ΔU＝Q＋W.
3． 能量守恒定律
(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．
1
(2)任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的．
4． 热力学第二定律
(1)两种表述
① 第一种表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体(克劳修斯表述)．
② 第二种表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(开尔文表述)．
(2)第二类永动机是指设想只从单一热库吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机．这类
永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定 律．
考点一 对热力学第一定律的理解及应用
1． 热力学第一定律不仅反映 了做功和热传 递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变
化量和做功与热传递之间的定量关系．
2． 对公式 ΔU＝Q＋W符号的规定
符号 W Q ΔU
＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加
－ 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少
3. 几种特殊情况
(1)若过程是绝热的，则 Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量．
(2)若过程中不做功，即 W＝0，则 Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．
(3)若过程的始末状态物体的内能不变，即 ΔU＝0，则 W＋Q＝0或W＝－Q.外界对物体做的功等于物体放
出的热量．
★重点归纳★
应用热力学第一定律应注意
（1）热力学第一定律反映功、热量与内能改变量之间的定量关系：ΔU＝W＋Q，使用时注意符号法则(简记
为：外界对系统取正，系统对外取负)．对理想气体，ΔU仅由温度决定，W仅由体积决定，绝热情况下，
Q＝0.
（2）对于理想气体，可以直接根据温度的变化来确定内能的变化．吸、放热不能直接确定时，则要放在最
后，根据热力学第一定律来确定．必须指出的是，一般来说系统对外界做功，系统体积膨胀；外界对系统
做功，系统体积则被压缩．但在某些特定条件下，例如气体自由膨胀(外界为真空)时，气体就没有克服外
力做功．另外，在判断内能变化时，还必须结合物态变化以及能的转化与守恒来进行．
★典型案例★下列说法正确的是
2
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