1、一、内能 1温度和温标 (1)温度：从宏观上看，温度是表示物体 的物理量，当两个系统达到 时必然有共同的温度；从微观上看，温度是分子热运动的 的标志 (2)温标：如果要定量地描述温度，就必须有一套方法，这套方法就是温标常见的温标有 温标和 温标,冷热程度,平均动能,摄氏,热力学,热平衡,(3)热力学温度与摄氏温度的关系热力学温度(T)的单位：开尔文，符号：K；摄氏温度(t)的单位：摄氏度，符号：.换算关系：Tt K，T t.,273.15,2分子平均动能所有分子的动能的 分子的平均动能在宏观上只与物体的 有关 3分子势能由分子间的 决定的能分子势能在宏观上与物体的 有关，在微观上与分子间的 有
2、关,平均值,温度,相互位置,体积,距离,4物体的内能 (1)内能：物体中所有分子的 与 的总和 (2)决定因素： 、 和物质的总量,热运动动能,分子势能,温度,体积,5改变内能的两种方式,增加,减少,吸收,放出,转化,转移,1温度是分子平均动能的标志，不同物质，温度相同时，其分子平均动能均相同 2当一个系统的内能发生改变时，其原因可能是由做功引起的，也可能是由热传递引起的，还可能是两种情况同时 发生,二、热力学定律与能量守恒定律 1热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的 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：U .,内能增加,QW,(3)符号法则,(4)几种特殊情况
3、若过程是绝热的，则Q0，W ，外界对物体做的功等于物体内能的增加若过程中不做功，即W0，则Q ，物体吸收的热量等于物体内能的增加若过程的始、末状态物体的内能不变，即U0，则WQ0或WQ，外界对物体做的功等于物体放出 的热量,U,U,2能量守恒定律能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只能从一种形式 成为另一种形式，或者从一个物体 到别的物体；在转化和转移过程中其总量 ,产生,消失,转移,保持不变,转化,3热力学第二定律 (1)表述方式克劳修斯表述：热量不能自动地从 物体传递到物体开尔文的表述：不可能从单一热库 使这完 全变成功，而不产生其他影响 (2)热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述
4、，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,低温,高温,吸收热量,1.对两种方式的理解 (1)“等效”的意义：在改变物体的内能上做功和热传递可以 起到同样的效果，即要使物体改变同样的内能，通过做功或者热传递都可以实现若不知道过程，我们无法分辨出是通过做功还是热传递实现的这种改变,(2)做功和热传递的本质区别从运动形式上看：做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化；热传递则是通过分子之间的相互作用，使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化，是内能的转移从能量的角度看：做功是其他形式的能向内能的转化过程，热传递是内能之
5、间的转移，前者能的性质发生了变化，后者能的性质不变,2温度、内能、热量、功的比较,1关于物体的内能及其变化，下列说法中正确的是 ( )A物体的温度改变时，其内能一定改变B物体对外做功，其内能不一定改变；向物体 传递热量，其内能不一定改变C对物体做功，其内能一定改变；物体向外传 递热量，其内能一定改变 D若物体与外界不发生热交换，则物体的内能 一定不变,解析：一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错做功和热传递是改变内能的两种方式若物体对外做功W，同时吸热Q，当WQ时物体的内能减少，WQ时内能不变，WQ时内能增加，故B正确同理C、D错误,答案：B,1
6、.对热力学第一定律的理解热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量与做功和热传递之间的定量关系应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳，并注意各量的正、负,2热力学第二定律的方向性实例 (1)高温物体 低温物体 (2)功 热 (3)气体体积V1 气体体积V2(较大) (4)不同气体A和B 混合气体AB,3热力学第一、二定律间的关系热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式及热量与内能改变的定量关系而热力学第二定律指出了能量守恒能否实现的条件和过程进行的方向，指出了一切与热现象有关的自然过程是不可逆的，除非靠外界影响所以二者既相
7、互联系，又相互补充,4对能量守恒的理解 (1)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少 量与增加量相等 (2)某个物体能量的减少，一定存在其他物体能量的增加，且减少量和增加量一定相等 (3)在利用能量守恒解题时，要注意先搞清变化过程中有几种形式的能在转化或转移，分析初、末状态，确定E增、E减各为多少，再由E增E减列式计算,1应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物 体或者是哪个热力学系统计算时，要依照符号法则代入数据，对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义 2功和能具有相同的单位，但两者是完全不同的两个概念，且能量守恒中仅涉及能量，不涉及功,2对一定量的气体，下列说法正确的是 (
8、 )A在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定 对外界做功B在压强不断增大的过程中，气体一定对外界做功C在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变,解析：气体体积缓慢增大，对外做功，故A对；由 常量可知，压强p增大，有可能是因为温度T升高，故B错；由热力学第一定律知，做功和热传递都可以改变物体的内能，在体积被压缩的过程中，如果气体对外放热，内能不一定增加，故C错；同理，在D项中，与外界没有热量交换，如果气体对外做功或外界对气体做功，内能一定改变，D错,答案：A,如图21所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距
9、离的关系如图中曲线所示F0为斥力，F0为引力a、b、c、d为x轴上四个特定的位置现把乙分子从a处由静止释放，则 ( ) A乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大,思路点拨 乙分子向甲分子运动的过程中，由分子力做功，来判断速度及分子势能的变化,解析 乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确；而乙分子从b
10、到d的过程，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错,答案 BC,当分子间引力与斥力相等时，分子势能为最小，如本题的c点，当乙分子向c运动时，分子势能减小，远离c运动时，分子势能增大.,一定质量的气体分子之间的作用力表现为引力，从 外界吸收了4.2105 J的热量，同时气体对外做了6105 J的功，问： (1)气体的内能变化多少？ (2)分子势能是增加还是减少？ (3)分子平均动能如何变化？,思路点拨 解答此题时应注意以下四点： (1)内能的变化U用热力学第一定律求解 (2)U的符号的含义 (3)分子势能变化与分子力做功正负的关系 (4)由内能的定义判断分子平均动能
11、的增减,解析 (1)因气体从外界吸收热量，所以 Q4.2105 J， 气体对外做功6105 J，则外界对气体做功 W6105 J， 据热力学第一定律UWQ，得 U6105 J4.2105 J1.8105 J， 所以气体内能减少了1.8105 J.,(2)因为气体对外做功，体积膨胀，分子间距离增大了，分子力做负功，气体的分子势能增加了 (3)因为气体内能减少了，而分子势能增加了，所以分子平均动能必然减少了，且分子平均动能的减少量一定大于分子势能的增加量,答案 (1)减少1.8105 J (2)增加 (3)减少,(1)当做功和热传递两种过程同时发生时，内能的变化就要用热力学第一定律进行综合分析 (
12、2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正若与外界绝热，则不发生热传递，此时Q0.,随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，近期油价不断攀升，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的进行 D外界对物体做功，物体的内能必然增加,思路点拨 解答本题时应注
13、意以下三点： (1)注意热力学第二定律的克劳修斯及开尔文表述的完整性， 不能断章取义 (2)热力学第一定律与热力学第二定律的区别与联系 (3)内能改变的两种方式,解析 由热力学第二定律的开尔文表述可知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UWQ可知，W0，U不一定大于0，即内能不一定增加，D错,答案 BCD,宏观热现象的发生是有方向性的，不能自发进行的物理过程发生时不引起其他的变化是不可能的,1(2009重庆高考)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁， 此过程中瓶内空气(不计分子势能) ( )A内能增大，放出热量B内能
14、减小，吸收热量C内能增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功,解析：不计分子势能时瓶内空气的内能只与其温度有关，温度降低时其内能减小塑料瓶变扁时瓶内空气体积减小，外界对其做功再由热力学第一定律知此过程中瓶内空气要放出热量故只有D正确,答案：D,2下列说法中正确的是 ( )A温度低的物体内能小B温度低的物体分子运动的平均速率小C物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D物体体积改变，内能可能不变,解析：内能是指物体内部所有分子平均动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体内能不一定小，A错；温度低的物体分子平均动能小，但由于不同物质分子质量不同，所以温度低
15、的物体分子平均速率不一定小，B错；物体做加速运动时，速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，只与温度有关，故C错；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定改变，D对,答案：D,3下面关于能源的说法中正确的是 ( )A能源是取之不尽，用之不竭的，尽量使用即可B大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡不利用能源C能量的利用过程实质上是能量的创造、消失过程D能量的利用过程实质上是能量的转化和转移过程,解析：虽然能量的利用过程能的总量保持不变，但能量的品质会逐渐降低，可利用的能源会逐渐减少，所以应节约能源，A、B错；能量的利用过程的实质是能量的转化和转移，而不是能量的创造、消失，
16、C错、D对,答案：D,4关于“温室效应”，下列说法正确的是 ( ) A太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室 效应” B石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应” C“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D“温室效应”使得土壤酸化,解析：“温室效应”的产生是由于石油和煤炭等燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升，淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确,答案：BC,5已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是 ( )A甲比较有序，乙比较无序，甲乙B甲比较无序，乙比较有序，甲乙C甲比较有序，乙比较无序，乙甲D甲比较无序，乙比较有序，乙甲,解析：一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行，A对，B、C、D错,答案：A,
