人教版高中物理一轮复习课件：选修333热力学定律与能量守恒.ppt

1、优质课件第3讲 热力学定律与能量守恒优质课件考点考点1 1 热力学第一定律热力学第一定律1.1.改变物体内能的两种方式：改变物体内能的两种方式：_和热传递和热传递2.2.热力学第一定律热力学第一定律(1)(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_与外界对它所做的功的和与外界对它所做的功的和.(2)(2)表达式：表达式：U=_.U=_.做功做功热量热量Q+WQ+W优质课件1.1.改变内能的两种方式的比较改变内能的两种方式的比较优质课件方式名称方式名称比较项目比较项目做做 功功热传递热传递区区别别内能变化内能变化情况情况从运动形从运动形

2、式上看式上看从能量的从能量的角度看角度看能的性质能的性质变化情况变化情况相互联系相互联系外界对物体做功，物体的内外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体的内能减少物体吸收热量，内能增加物体吸收热量，内能增加物体放出热量，内能减少物体放出热量，内能减少做功是宏观的机械运动向做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的物体的微观分子热运动的转化转化热传递则是通过分子之间的相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分或不同物体间的分子热运动发生变化，是内能的转移发生变化，是内能的转移做功

3、是其他形式的能与内能做功是其他形式的能与内能相互转化的过程相互转化的过程能的性质发生了变化能的性质发生了变化不同物体间或同一物体不同不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移部分之间内能的转移能的性质不变能的性质不变做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的优质课件2.U=W+Q2.U=W+Q中正、负号法则中正、负号法则WQ+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意义意义符号符号物物量量理理U优质课件3.U=Q+W3.U=Q+W的三种特殊情况的三种特殊情况(1)(1)若过程是绝热的，则若过程是

4、绝热的，则Q=0,W=U,Q=0,W=U,外界对物体做的功等于物体外界对物体做的功等于物体内能的增加内能的增加.(2)(2)若过程是等容的，即若过程是等容的，即W=0,Q=UW=0,Q=U，物体吸收的热量等于物体，物体吸收的热量等于物体内能的增加内能的增加.优质课件(3)(3)若过程是等温的，即若过程是等温的，即UU0 0，则，则W+Q=0W+Q=0或或W=-QW=-Q，外界对物体，外界对物体做的功等于物体放出的热量做的功等于物体放出的热量.4.4.对温度、内能、热量和功的三点说明对温度、内能、热量和功的三点说明(1)(1)温度、内能、热量和功是热学中相互关联的四个物理量温度、内能、热量和功是

5、热学中相互关联的四个物理量.当当物体的内能改变时，温度不一定改变物体的内能改变时，温度不一定改变.只有当通过热传递改变物只有当通过热传递改变物体内能时才会有热量传递，但能的形式没有发生变化体内能时才会有热量传递，但能的形式没有发生变化.优质课件(2)(2)热量是热传递过程中的特征物理量，和功一样是过程量，离开热量是热传递过程中的特征物理量，和功一样是过程量，离开过程谈热量毫无意义过程谈热量毫无意义.就某一状态而言，只有就某一状态而言，只有“内能内能”，根本不存，根本不存在在“热量热量”和和“功功”，因此不能说一个系统中含有，因此不能说一个系统中含有“多少热量多少热量”或或“多少功多少功”.(3

6、)(3)物体的内能大，并不意味着物体一定会对外做功或向外传递热物体的内能大，并不意味着物体一定会对外做功或向外传递热量量.只有物体的内能变化较大时，做的功或传递的热量才会多只有物体的内能变化较大时，做的功或传递的热量才会多.优质课件考点考点2 2 能量守恒定律、能源和环境能量守恒定律、能源和环境1.1.能量守恒定律能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式_为另一种形式，或者从一个物体为另一种形式，或者从一个物体_到别的物体，在到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的转化或转移的过程中，能量的_保持不变保持不变2.2.能

7、源的利用能源的利用(1)(1)存在能量耗散和存在能量耗散和_._.(2)(2)重视利用能源时对重视利用能源时对_的影响的影响.(3)(3)要开发新能源要开发新能源(如如_、生物质能、风能、水流能等、生物质能、风能、水流能等).).转移转移总量总量品质下降品质下降环境环境太阳能太阳能转化转化优质课件1.1.对能量守恒定律的四点说明对能量守恒定律的四点说明(1)(1)能量守恒定律是自然界的普遍规律，一切违背能量守恒定律能量守恒定律是自然界的普遍规律，一切违背能量守恒定律的过程都不可能实现的过程都不可能实现.(2)(2)不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过不同形式的能量之间可以相互转

8、化，且这一转化过程是通过做功来完成的做功来完成的.(3)(3)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等增加量一定相等.优质课件(4)(4)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等少量和增加量一定相等.2.2.能量守恒定律的应用方法能量守恒定律的应用方法(1)(1)在利用能量守恒定律解题时，要注意先搞清楚过程中有几种在利用能量守恒定律解题时，要注意先搞清楚过程中有几种形式的能在转化或转移形式的能在转化或转移.(2)(2)分析初、末状态，

9、确定分析初、末状态，确定EE增增、EE减减各为多少，再由各为多少，再由EE增增=E=E减减列式计算列式计算.优质课件热力学定律的应用热力学定律的应用 【例证【例证1 1】(2011(2011广东高考广东高考)如图为某种椅子与其升降部分的结如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，构示意图，M M、N N两筒间密闭了一定质量的气体，两筒间密闭了一定质量的气体，M M可沿可沿N N的内壁的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M M向下滑动的过向下滑动的过程中程中()()优质课件A.A.外界对气体做功，气体内能增大外界对气体做功，气体内能增大B.B.

10、外界对气体做功，气体内能减小外界对气体做功，气体内能减小C.C.气体对外界做功，气体内能增大气体对外界做功，气体内能增大D.D.气体对外界做功，气体内能减小气体对外界做功，气体内能减小优质课件【解题指南【解题指南】解答本题时应把握以下两点：解答本题时应把握以下两点：(1)M(1)M向下滑动的过程中，气体体积减小；向下滑动的过程中，气体体积减小；(2)(2)在与外界不发生热交换的情况下，只靠做功改变气体的内能在与外界不发生热交换的情况下，只靠做功改变气体的内能.【自主解答【自主解答】选选A.MA.M向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界对气体做功，对气体做功

11、，W0W0，下滑过程不与外界发生热交换，下滑过程不与外界发生热交换，Q=0Q=0，由热，由热力学第一定律力学第一定律U=W+QU=W+Q可知内能增大，可知内能增大，A A正确，正确，B B、C C、D D错误错误.优质课件【总结提升【总结提升】判定物体内能变化的方法判定物体内能变化的方法(1)(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力学第一定律进行综合分析.(2)(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W W为负；为负；体积缩小，外界对气体做功

12、，体积缩小，外界对气体做功，W W为正为正.(3)(3)与外界绝热，则不发生热传递，此时与外界绝热，则不发生热传递，此时Q=0.Q=0.(4)(4)如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化观上看就是温度发生了变化.优质课件 气体实验定律与热力学定律综合气体实验定律与热力学定律综合【例证【例证2 2】(8(8分分)如图，体积为如图，体积为V V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一

13、质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4 T2.4 T0 0、压强为、压强为1.2 p1.2 p0 0的理想气体，的理想气体，p p0 0和和T T0 0分别为大气的压强分别为大气的压强和温度和温度.已知：气体内能已知：气体内能U U与温度与温度T T的关系为的关系为U=T,U=T,为正的常为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求：求：优质课件优质课件(1)(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V V1 1;(2)(2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的

14、热量在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q.Q.【解题指南【解题指南】可按以下思路分析此题：可按以下思路分析此题：优质课件【规范解答【规范解答】(1)(1)在气体由在气体由p=1.2pp=1.2p0 0下降到下降到p p0 0的过程中，气体体的过程中，气体体积不变，温度由积不变，温度由T=2.4 TT=2.4 T0 0变为变为T T1 1，由查理定律得，由查理定律得 (2(2分分)在气体温度由在气体温度由T T1 1变为变为T T0 0的过程中，体积由的过程中，体积由V V减小到减小到V V1 1，气体压强，气体压强不变，不变，由盖由盖吕萨克定律得吕萨克定律得 解得解得 (2(2分分)(2)

15、(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W=pW=p0 0(V-V(V-V1 1)(1 (1分分)在这一过程中，气体内能的减少为在这一过程中，气体内能的减少为U=(TU=(T1 1-T-T0 0)(1 (1分分)01pTTp110TV=,VT101T=2T1V=V2优质课件由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为Q=W+U,Q=W+U,(1(1分分)解得解得Q=pQ=p0 0V+TV+T0 0 (1(1分分)答案：答案：(1)V (2)p(1)V (2)p0 0V+TV+T0 0 121212优质课件【总结提升【

16、总结提升】气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法法(1)(1)气体实验定律研究对象是一定质量的理想气体气体实验定律研究对象是一定质量的理想气体.(2)(2)解决具体问题时，分清气体的变化过程是求解问题的关键，解决具体问题时，分清气体的变化过程是求解问题的关键，根据不同的变化，找出与之相关的气体状态参量，利用相关规根据不同的变化，找出与之相关的气体状态参量，利用相关规律解决律解决.(3)(3)对理想气体，只要体积变化外界对气体对理想气体，只要体积变化外界对气体(或气体对外界或气体对外界)要做要做功功W=pVW=pV；只要温度发生变化，其内能要发生变

17、化；只要温度发生变化，其内能要发生变化.(4)(4)结合热力学第一定律结合热力学第一定律U=W+QU=W+Q求解问题求解问题.优质课件1.(20111.(2011福建高考福建高考)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量收热量2.52.510104 4 J J，气体对外界做功，气体对外界做功1.01.010104 4 J J，则该理想气体，则该理想气体的的()()A.A.温度降低，密度增大温度降低，密度增大B.B.温度降低，密度减小温度降低，密度减小C.C.温度升高，密度增大温度升高，密度增大D.D.温度升高，密度减小温度升高，密度减小【解析【解析】选

18、选D.D.由热力学第一定律由热力学第一定律U=W+QU=W+Q，Q=2.5Q=2.510104 4 J J，W=W=-1.0-1.010104 4 J J，可知，可知UU大于零，气体内能增加，温度升高，大于零，气体内能增加，温度升高，A A、B B错；气体对外做功，体积增大，密度减小，错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C C错，错，D D对对.优质课件2.(2.(多选多选)(2011)(2011大纲版全国卷大纲版全国卷)关于一定量的气体，下列叙述关于一定量的气体，下列叙述正确的是正确的是()()A.A.气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功B.B.气体体积增大时，其内

19、能一定减小气体体积增大时，其内能一定减小C.C.气体从外界吸收热量，其内能一定增加气体从外界吸收热量，其内能一定增加D.D.外界对气体做功，气体内能可能减小外界对气体做功，气体内能可能减小优质课件【解析【解析】选选A A、D.D.如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收热量全部用来对外做功，热量全部用来对外做功，A A正确；当气体体积增大时，对外做功，正确；当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量，且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时，若同时吸收热量，且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时，内能不会减小，所以内能不会减小，所以B B错误；若气体吸收热

20、量同时对外做功，其错误；若气体吸收热量同时对外做功，其内能也不一定增加，内能也不一定增加，C C错误；若外界对气体做功同时气体向外放错误；若外界对气体做功同时气体向外放出热量，且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能出热量，且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能减小，所以减小，所以D D正确正确.优质课件3.(3.(多选多选)(2012)(2012苏北四市模拟苏北四市模拟)对于热量、功、内能三个物理对于热量、功、内能三个物理量，下述各种说法中正确的是量，下述各种说法中正确的是()()A.A.热量、功、内能三者的物理意义相同热量、功、内能三者的物理意义相同B.B.热量、功都可以作为

21、物体内能的量度热量、功都可以作为物体内能的量度C.C.热量、功、内能的单位相同热量、功、内能的单位相同D.D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的优质课件【解析【解析】选选C C、D.D.物体的内能是物体中所有分子动能和势能的总物体的内能是物体中所有分子动能和势能的总和，而要改变物体的内能，可以通过做功和热传递两种方式，和，而要改变物体的内能，可以通过做功和热传递两种方式，这三者的物理意义不同，热量是热传递过程中物体内能的变化这三者的物理意义不同，热量是热传递过程中物体内能的变化量，而不是内能的量度量，而不是内能的量度.热量、功和内能

22、三者的单位是一样的，热量、功和内能三者的单位是一样的，都是焦耳都是焦耳.热量和功是量度物体内能的转移或转化的，而物体的热量和功是量度物体内能的转移或转化的，而物体的内能是由物体本身所处的状态，即温度、体积、物质的量决定内能是由物体本身所处的状态，即温度、体积、物质的量决定的的.优质课件4.(20124.(2012连云港模拟连云港模拟)“)“第一类永动机第一类永动机”是不可能制成的，这是不可能制成的，这是因为是因为()()A.A.它不符合机械能守恒定律它不符合机械能守恒定律B.B.它违背了能的转化和守恒定律它违背了能的转化和守恒定律C.C.它做功产生的热不符合热功当量它做功产生的热不符合热功当量

23、D.D.暂时找不到合理的设计方案和理想材料暂时找不到合理的设计方案和理想材料【解析【解析】选选B.B.第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转化和守恒定律，故化和守恒定律，故B B对对.优质课件5.(20125.(2012南京模拟南京模拟)(1)(1)下列说法正确的是下列说法正确的是_.(_.(填填写选项前的字母写选项前的字母)A.A.机械能和内能的转化具有方向性机械能和内能的转化具有方向性B.B.大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C.C.一定质量的气体压强越大，则分子的平均动能越大一定质量的气体压强越大，则分子的平

24、均动能越大D.D.当温度由当温度由2020变为变为4040时，物体分子的平均动能应变为原来时，物体分子的平均动能应变为原来的的2 2倍倍优质课件(2)(2)如图所示的圆柱形汽缸固定于水平面上，如图所示的圆柱形汽缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知汽缸的横截面积为汽缸的横截面积为S S，活塞重为，活塞重为G G，大气压强，大气压强为为p p0 0.将活塞固定，使汽缸内气体温度升高将活塞固定，使汽缸内气体温度升高1 1，气体吸收的热量为，气体吸收的热量为Q Q1 1；如果让活塞可；如果让活塞可以缓慢自由滑动以缓慢自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦

25、、不漏气，且不计气体的活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力重力)，也使汽缸内气体温度升高，也使汽缸内气体温度升高11，其吸收的热量为，其吸收的热量为Q Q2 2.简要说明简要说明Q Q1 1和和Q Q2 2哪个大些哪个大些.求汽缸内气体温度升高求汽缸内气体温度升高1 1 时活塞向上移动的高度时活塞向上移动的高度h.h.优质课件【解析【解析】(1)(1)选选A.A.机械能和内能的转化具有方向性，机械能和内能的转化具有方向性，A A正确正确.大颗大颗粒的盐磨成细盐还是晶体，粒的盐磨成细盐还是晶体，B B错误错误.压强在宏观上与温度、体积压强在宏观上与温度、体积有关，压强大可能是体积压缩、分

26、子密度增大造成的，不一定有关，压强大可能是体积压缩、分子密度增大造成的，不一定是温度升高而使分子平均动能增大，是温度升高而使分子平均动能增大，C C错错.当温度由当温度由2020变为变为4040时，物体分子的平均动能增加，但并不一定是变为原来的时，物体分子的平均动能增加，但并不一定是变为原来的2 2倍，倍，D D错误错误.优质课件(2)(2)等容过程，吸收的热量，用于增加气体的内能，等容过程，吸收的热量，用于增加气体的内能，UU1 1=Q=Q1 1.等压过程，吸收的热量，用于增加气体的内能和对外做功，等压过程，吸收的热量，用于增加气体的内能和对外做功，UU2 2+=Q+=Q2 2又又UU2 2

27、=U=U1 1，则，则Q Q1 1Q Q2 2气体对外做功气体对外做功 =(p=(p0 0S+G)hS+G)h活塞向上移动的高度活塞向上移动的高度h=h=答案：答案：(1)A (2)(1)A (2)见解析见解析 120Q-Qp S+G120Q-Qp S+G2W2W优质课件6.(20126.(2012南京模拟南京模拟)(1)(1)下列说法正确的是下列说法正确的是_._.A.A.自由摆动的秋千幅度越来越小自由摆动的秋千幅度越来越小,是由于能量在逐渐消失是由于能量在逐渐消失B.B.固体小颗粒在液体中的布朗运动是由固体分子的无规则运动固体小颗粒在液体中的布朗运动是由固体分子的无规则运动引起的引起的C.

28、C.物体的温度为物体的温度为00时，物体分子的平均动能为零时，物体分子的平均动能为零D.D.一定质量的理想气体，保持温度不变，压强随体积增大而减一定质量的理想气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是气体分子的密集程度减小了小的微观原因是气体分子的密集程度减小了(2)(2)某风景区有一处约某风景区有一处约50 m50 m高的瀑布，甚为壮观，请估计瀑布上、高的瀑布，甚为壮观，请估计瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？水的下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？水的比热容比热容c c水水=4.2=4.210103 3 J/(kg)J/(kg)优质课件【解析【解

29、析】(1)(1)选选D.D.秋千摆动的幅度变小，是由于机械能转化为内秋千摆动的幅度变小，是由于机械能转化为内能，能，A A错；布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的碰撞引起的，错；布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的碰撞引起的，B B错；物体分子的平均动能永远不会为零，错；物体分子的平均动能永远不会为零，C C错；一定质量的理错；一定质量的理想气体，温度不变，压强取决于分子密度，体积增大，分子密想气体，温度不变，压强取决于分子密度，体积增大，分子密度减小，故压强减小，度减小，故压强减小，D D正确正确.(2)(2)设水的质量为设水的质量为m m，上、下水潭的水温差为，上、下水潭的水温差为tt，由

30、能量守恒定，由能量守恒定律有律有mgh=cmtmgh=cmt代入数据解得代入数据解得tt=0.12=0.12 答案：答案：(1)D (2)0.12(1)D (2)0.12 优质课件7.(20117.(2011江苏高考江苏高考)(1)(1)如图所示，如图所示，一演示用的一演示用的“永动机永动机”转轮由转轮由5 5根根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片用形状记忆合金制成的叶片.轻推轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展转轮后，进入热水的叶片因伸展而而“划水划水”，推动转轮转动，推动转轮转动.离开热水后，叶片形状迅速恢复，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮

31、因此能较长时间转动转轮因此能较长时间转动.下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B.B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C.C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高转动的叶片不断搅动热水，水温升高D.D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量优质课件(2)(2)如图所示，内壁光滑的汽缸水平放如图所示，内壁光滑的汽缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在置，一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内，外界大气压强为汽缸

32、内，外界大气压强为p p0 0.现对汽缸现对汽缸缓慢加热，气体吸收热量缓慢加热，气体吸收热量Q Q后，体积由后，体积由V V1 1增大为增大为V V2 2，则在此过程中，气体分子平均动能，则在此过程中，气体分子平均动能_(_(选选填填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”)，气体内能变化了，气体内能变化了_._.优质课件(3)(3)某同学在进行某同学在进行“用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量数据手册得知：油酸的摩尔质量M M0.283 kgmol0.283 kgmol-1-1，密度，密度=0.895=0.89510103

33、3 kgm kgm-3-3.若若100100滴油酸的体积为滴油酸的体积为1 mL1 mL，则，则1 1滴油酸滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取取N NA A6.026.0210102323 mol mol-1-1，球的体积，球的体积V V与直径与直径D D的关系为的关系为V V DD3 3，结果保留，结果保留一位有效数字一位有效数字)【解题指南【解题指南】解答本题时注意理解以下三点：解答本题时注意理解以下三点：(1)“(1)“永动机永动机”转动时能量的来源；转动时能量的来源；(2)(2)影响理想气体内能大小的因素；影响理想气体内能大小的因素；(3

34、)(3)油膜法估测分子大小的原理油膜法估测分子大小的原理.16优质课件【解析【解析】(1)(1)选选D.D.该该“永动机永动机”叶片进入水中，吸收热量而伸展叶片进入水中，吸收热量而伸展划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，由于不断向空气释放热量，速恢复，所以转动的能量来自热水，由于不断向空气释放热量，所以水温逐渐降低，所以水温逐渐降低，A A、B B、C C错，错，D D对对.(2)(2)气体做等压变化，体积变大，温度升高，平均动能增大，内气体做等压变化，体积变大，温度升高，平均动能增大，内能

35、的变化为能的变化为U=Q-pU=Q-p0 0(V(V2 2-V-V1 1).).(3)(3)一个油酸分子的体积一个油酸分子的体积分子直径为分子直径为单分子油膜的面积单分子油膜的面积代入数据得：代入数据得：S=1S=110101 1 m m2 2答案：答案：(1)D (2)(1)D (2)增大增大 Q-pQ-p0 0(V(V2 2-V-V1 1)(3)1)(3)110101 1 m m2 2 AMV=N3A6MD=N-831 10 mS=D，优质课件8.(20128.(2012聊城模拟聊城模拟)如图所示，一直立的如图所示，一直立的汽缸用一质量为汽缸用一质量为m m的活塞封闭一定量的理的活塞封闭一

36、定量的理想气体，活塞横截面积为想气体，活塞横截面积为S S，汽缸内壁光，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓打开固定螺栓K K，活塞下落，经过足够，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在长时间后，活塞停在B B点，已知点，已知AB=h,AB=h,大气压强为大气压强为p p0 0，重力加速，重力加速度为度为g.g.(1)(1)求活塞停在求活塞停在B B点时缸内封闭气体的压强点时缸内封闭气体的压强.(2)(2)若周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热若周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量量Q.Q.优质课件【解析【解析】

37、(1)(1)设封闭气体的压强为设封闭气体的压强为p p，活塞受力平衡，活塞受力平衡p p0 0S+mg=pSS+mg=pS所以所以p=pp=p0 0+(2)(2)由于气体温度不变，则内能变化由于气体温度不变，则内能变化U=0.U=0.根据能量守恒定律，根据能量守恒定律，可知：可知：Q=(pQ=(p0 0S+mg)hS+mg)h答案答案：(1)p(1)p0 0+(2)(p+(2)(p0 0S+mg)hS+mg)h mgSmgS优质课件9.(20129.(2012南昌模拟南昌模拟)(1)(1)一定质量的理想一定质量的理想气体从状态气体从状态A A变化到状态变化到状态B B，如图所示，如图所示，则对

38、应的压强则对应的压强p pA A_p_pB B(选填选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)，该过程中气体，该过程中气体_热量热量(选填选填“吸收吸收”或或“放出放出”).).(2)(2)内壁光滑的导热汽缸竖直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，内壁光滑的导热汽缸竖直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为用不计质量的活塞封闭压强为1.01.010105 5 Pa,Pa,体积为体积为2.02.01010-3-3 m m3 3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半体积变为原来的一半.求汽缸内气体的压强；

39、求汽缸内气体的压强；若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功做功145 J145 J，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？优质课件【解析【解析】(1)(1)作出作出V-TV-T图象如图所示：图象如图所示：由由 得得V=V=T T，故斜率越大，故斜率越大，压强越小，则压强越小，则p pA AppB B.从从A A到到B B，温，温度升高，内能增大，体积增大度升高，内能增大，体积增大,对外做功，由热力学第一定律知，对外做功，由热力学第一定律知，气体吸收热量气体吸收热量.(2)(2)此时气体

40、做等温变化，此时气体做等温变化，p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2，则：则：p p2 2=2.0=2.010105 5 Pa Pa由于温度不变，所以内能不变，即由于温度不变，所以内能不变，即U=0U=0由热力学第一定律得由热力学第一定律得Q+W=0,Q+W=0,所以所以Q=-W=-145 JQ=-W=-145 J放出热量放出热量答案：答案：(1)(1)大于大于 吸收吸收 (2)(2)2.02.010105 5 Pa Pa放出热量放出热量 145 J145 JpV=CTCp112p VV优质课件10.10.如图所示的如图所示的p-Vp-V图中图中,一定质量的理一定质量的理想气体由

41、状态想气体由状态A A经过经过ACBACB过程至状态过程至状态B B，气体对外做功气体对外做功280 J,280 J,吸收热量吸收热量410 J410 J；气体又从状态气体又从状态B B经经BDABDA过程回到状态过程回到状态A A，这一过程中外界对气体做功，这一过程中外界对气体做功200 J200 J，求：求：(1)ACB(1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)BDA(2)BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？优质课件【解析【解析】(1)ACB(1)ACB

42、过程中过程中W W1 1=-280 J,Q=-280 J,Q1 1=410 J=410 J由热力学第一定律得由热力学第一定律得U UB B-U-UA A=W=W1 1+Q+Q1 1=130 J=130 J故故ACBACB过程气体的内能增加了过程气体的内能增加了130 J.130 J.(2)(2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，BDABDA过程中过程中气体内能的变化量气体内能的变化量U UA A-U-UB B=-130 J=-130 J由题意知由题意知W W2 2=200 J=200 J，由热力学第一定律得，由热力学第一定律得U UA A-U-

43、UB B=W=W2 2+Q+Q2 2,代入数值代入数值解得解得Q Q2 2=-330 J,=-330 J,即即BDABDA过程中气体放出热量过程中气体放出热量330 J.330 J.答案：答案：(1)(1)增加增加 130 J (2)130 J (2)放热放热 330 J330 J优质课件11.11.一定质量的理想气体由状态一定质量的理想气体由状态A A经状态经状态B B变为状态变为状态C C，其中，其中A AB B过程为等压变化，过程为等压变化，B BC C过程为等容变化过程为等容变化.已知已知V VA A=0.3 m=0.3 m3 3,T TA A=T=TC C=300 K,T=300 K

44、,TB B=400 K.=400 K.(1)(1)求气体在状态求气体在状态B B时的体积时的体积.(2)(2)说明说明B BC C过程压强变化的微观原因过程压强变化的微观原因.(3)(3)设设A AB B过程气体吸收热量为过程气体吸收热量为Q Q1 1,B,BC C过程气体放出热量为过程气体放出热量为Q Q2 2,比较比较Q Q1 1、Q Q2 2的大小并说明原因的大小并说明原因.优质课件【解析【解析】(1)(1)设气体在状态设气体在状态B B时的体积为时的体积为V VB B,由盖由盖吕萨克定律得吕萨克定律得 代入数据得代入数据得V VB B=0.4 m=0.4 m3 3(2)(2)微观原因：

45、气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低降低)，气体分子平均动能变化，气体分子平均动能变化(减小减小)，导致气体压强变化，导致气体压强变化(减减小小).).(3)Q(3)Q1 1大于大于Q Q2 2;因为因为T TA A=T=TC C,故故A AB B增加的内能与增加的内能与B BC C减少的内能相减少的内能相同，而同，而A AB B过程气体对外做功，过程气体对外做功，B BC C过程气体不做功，由热力过程气体不做功，由热力学第一定律可知学第一定律可知Q Q1 1大于大于Q Q2 2.ABABVV=TT，优质课件答案：答案：(1)0.4 m(1)0.4 m3 3 (2)(2)见解析见解析(3)Q(3)Q1 1大于大于Q Q2 2,原因见解析原因见解析