2018年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第3章 第1節(jié) 熱力學(xué)第一定律的理解課件 魯科版選修3-3.ppt

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1、熱點(diǎn)突破:熱力學(xué)第一定律的理解,1.熱點(diǎn)透析,2.典例剖析,3.規(guī)律方法,4.跟蹤訓(xùn)練,選修3-3熱學(xué),5.真題演練,,,,,,一、熱點(diǎn)透析,1.熱點(diǎn)透析,,熱力學(xué)第一定律的理解,1.熱力學(xué)第一定律的幾種特殊情況,①若過程是絕熱的,則Q=0,W=ΔU,外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加量.②若過程中不做功,即W=0,則Q=ΔU,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量.③若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即ΔU=0,則W+Q=0或W=-Q.外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量.,熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過程是等效的,而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系,即Δ

2、U=Q+W。,2.熱力學(xué)第一定律的符號(hào)規(guī)定,外界對(duì)物體做功W>0,物體對(duì)外界做功W0,物體向外界放出熱量Q0,物體內(nèi)能減少ΔU<0,易錯(cuò)辨析,二、典例剖析,2.典例剖析,,【例1】(2015北京理綜,13)下列說法正確的是()A.物體放出熱量,其內(nèi)能一定減小B.物體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減小C.物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能增加D.物體放出熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能不變,,解析顯隱,,【備選】(2011江蘇卷)如圖所示,內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在汽缸內(nèi),外界大氣壓強(qiáng)為p0.現(xiàn)對(duì)汽缸緩慢加熱,氣體吸收熱量Q后,體積由V1增大為V2.則在此過程中,氣體分子平均

3、動(dòng)能______(選填“增大”、“不變”或“減小”),氣體內(nèi)能變化了______________.,解析由于對(duì)汽缸緩慢加熱,溫度升高,氣體分子平均動(dòng)能增大;根據(jù)熱力學(xué)第一定律:W+Q=ΔU,其中氣體對(duì)外做功:W=-p0(V2-V1),氣體內(nèi)能變化:ΔU=Q-p0(V2-V1).答案增大Q-p0(V2-V1),解析顯隱,,增大,Q-p0(V2-V1),,P、V、T,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,應(yīng)用熱力學(xué)第一定律應(yīng)注意符號(hào)法則:符號(hào)確定可簡(jiǎn)記為:外界對(duì)系統(tǒng)取正,系統(tǒng)對(duì)外取負(fù).對(duì)理想氣體,ΔU僅由溫度決定,W僅由體積決定,絕熱情況下,Q=0.,,【變式訓(xùn)練1】如圖示p-V圖中,一定質(zhì)量的理想氣體由狀

4、態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B,氣體對(duì)外做功280J,放出熱量410J;氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A,這一過程中外界對(duì)氣體做功200J。(1)ACB過程中氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?(2)BDA過程中氣體吸收還是放出多少熱量?,解析顯隱,四、跟蹤訓(xùn)練,4.跟蹤訓(xùn)練,,解析(1)由熱力學(xué)第一定律可得ΔU=W+Q=-120J+280J=160J,氣體的內(nèi)能增加了160J。(2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān),所以氣體從狀態(tài)2回到狀態(tài)1的過程中內(nèi)能應(yīng)減少,其減少量應(yīng)等于從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中內(nèi)能的增加量,則從狀態(tài)2到狀態(tài)1的內(nèi)能應(yīng)減少160J,即ΔU′=-160J,又Q′=-240J,根據(jù)熱力

5、學(xué)第一定律得:ΔU′=W′+Q′,所以W′=ΔU′-Q′=-160J-(-240J)=80J,即外界對(duì)氣體做功80J。答案(1)增加160J(2)外界對(duì)氣體做功80J,解析顯隱,【跟蹤訓(xùn)練】一定質(zhì)量的氣體,在從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中,吸收熱量280J,并對(duì)外做功120J,試問:(1)這些氣體的內(nèi)能怎樣發(fā)生變化?變化了多少?(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài),并放出了240J熱量,那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做功,還是外界對(duì)氣體做功?做功多少?,,五、真題演練,5.真題演練,,【真題】(2012山東卷,36)(1)以下說法正確的是________.a(chǎn).水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大b.?dāng)U散

6、現(xiàn)象表明,分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)c.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間引力增大,分子間斥力減小d.一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓膨脹過程中,氣體分子的平均動(dòng)能減小(2)如圖所示,粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置,右端與大氣相通,左端封閉氣柱長(zhǎng)l1=20cm(可視為理想氣體),兩管中水銀面等高.現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通,穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm.(環(huán)境溫度不變,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg)①求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”作單位).②此過程中左管內(nèi)的氣體對(duì)外界_________(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”),氣體將________(填“吸熱”或“放熱”).,轉(zhuǎn)解析,a、b,50cmHg,做正功,吸熱,,,轉(zhuǎn)原題,,解析充氣袋被擠壓時(shí),氣體體積減小,外界對(duì)氣體做正功,由于袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換,據(jù)熱力學(xué)第一定律判知?dú)怏w內(nèi)能增加,故A、C正確;袋內(nèi)氣體溫度升高,體積減小,由方程pV/T=C判知?dú)怏w壓強(qiáng)變大,故B、D錯(cuò)誤。答案AC,解析顯隱,【真題】(多選)(2014廣東卷,17)用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品,如圖所示,充氣袋四周被擠壓時(shí),假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換,則袋內(nèi)氣體()A.體積減小,內(nèi)能增大B.體積減小,壓強(qiáng)減小C.對(duì)外界做負(fù)功,內(nèi)能增大D.對(duì)外界做正功,壓強(qiáng)減小,,,,

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