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

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内容摘要：

1、本章 整合 能量守恒定律能量的转化能量守恒定律 : 不创生 , 不消失 , 只能转化和转移 , 总量不变第一类永动机不可制成 : 违背能量守恒定律热力学第一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 : U = W + 吸气、压缩、做功、排气冲程制冷机 热力学第二定律自然过程的方向性热机的效率 : =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 , 而不引起其他变化有 2、序、无序和熵能量的耗散与退化绝对零度不可达到 ( 热力学第三定律 )热力学温度与摄氏温度间的换算关系 :(1)T = t + (2) T = 任何孤立系统 , 它的总熵永远不会减少专题一 专题二 热量、内能、温度三者的区别和联系 1 . 热量和内能 内能是由系统的状态决定的 , 状态确定 , 系统的内能也随之确定 , 要使系统 的内能发生变化 , 可以通过热传递或做功两种方式来完成。 而热量是热传递过程中的特征物理量 , 和功一样 , 热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量 , 是用来衡量物体内能变化的。 有过程 , 才有变化 , 离开过程 , 毫无意义 , 就某一状态而言 , 只有 “ 内 3、能 ” , 根本不存在什么 “ 热量 ” 和 “ 功 ” , 因此 , 不能说一个系统中含有 “ 多少热量 ” 或 “ 多少功 ”。 专题一 专题二 2 . 热量和温度 热量是热传递过程中内能变化的量度。 而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志。 虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差 , 但是传递的是能量 , 不是温度。 热传递不仅可使 系统温度发生变化 , 还可使物质状态发生变化。 在物质状态变化中 , 传递给系统的热量并没有使系统的温度发生变化 , 因此不能说“ 系统吸收热量多 , 温度变化一定大 ” , 也不能认为 “ 系统的温度高 , 它放出的热量一定多 ”。 因为放出的 4、热量 , 不但和温度的变化值有关 , 还和比热容有关。 总之 , 热量和温度之间虽然有一定的联系 , 但它们是完全不同的两个物理量。 专题一 专题二 【例题 1 】 下列关于物体的温度、内能和热量的说法中 , 正确的是( ) A. 物体的温度越高 , 所含热量越多 B. 物体的内能越大 , 所含热量越多 C. 物体的温度越高 , 它的分子热运动的平均动能越大 D. 物体的温度不变 , 其内能就不变化 专题一 专题二 解析 :组成物体的所有分子热运动的动能与分子势能的总和 ,叫作物体的内能 ,内能变化将伴随着做功过程或热传递过程 ,热量只是热传递过程中传递内能的多少 ,因此 ,不存在物体含热量多少 5、的概念 ,选项 A 、 B 不正确。 温度是物体内大量分子无规则热运动平均动能的宏观标志 ,温度越高表明分子平均动能越大 ,因此选项 C 正确。 一个物体的温度不变 ,仅表明它的分子热运动的平均动能没有变化 ,但是分子间的势能有可能变化 ,即内能有可能变化 ,如晶体熔化过程 ,温度不变 ,所吸收的热量用来增加分子间的势能 ,因此选项 D 不正确。 故正确选项为 C。 答案 : C 专题一 专题二 题后反思 内能与温度是状态量 ,热量是过程量 ,弄清热量、内能、温度的区别与联系是处理此类问题的关键。 专题一 专题二 热力学第一定律与热力学第二定律的关系 1 . 热力学第一定律揭示了做功和热传递对改 6、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 7、力学第二定律。 热力学第二定律有多种表述。 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关系 , 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 【例题 2 】 随着世界经济的快速发展 , 能源短缺问题日显突出。 近期国际油价不断攀升 , 已对各国人民的日常生活造成了各种影响 , 如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生 , 能源成为困扰世界经济发展的重大难题之 8、一 , 下列有关能量转化的说法中错误的是 ( ) 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 专题一 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 ,任何过程一定满足热力学第二定律 , C 错。 由热力学第一定律 U = W + Q 可知 , W 0 , U 不一定大于 0 ,即内能不一定增加 , D 错。 答案 : B C D 专题一 专题二 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。