1、热学热学第 十二 章第第3讲热力学定律与能量守恒定律讲热力学定律与能量守恒定律1 1知 识 梳 理 自 测知 识 梳 理 自 测2 2核 心 考 点 突 破核 心 考 点 突 破3 32 2 年 高 考 模 拟年 高 考 模 拟知识梳理自测知识梳理自测 1内容 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_与外界对它所做功的和。热力学第一定律 热量热量 2表达式 U_。3UQW的三种特殊情况(1)绝热过程：Q_，则_，外界对物体做的功等于物体内能的增加。(2)等容过程：W_，则_，物体吸收的热量等于物体内能的增加。(3)等温过程：U_，则_或_，外界对物体做的功等于物体放出的热量。QW 0WU
2、0QU 0WQ0 WQ 1两种表述(1)克劳修斯表述(按热传导的方向性表述)：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。(2)开尔文表述(按机械能和内能转化过程的方向性表述)：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不_。热力学第二定律 引起其他影响引起其他影响 减少 1内容 能量既不会凭空_，也不会凭空_，它只能从一种形式_为另一种形式，或者从一个物体_到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量_。2能源的利用(1)存在能量耗散和_。(2)重视利用能源时对_的影响。(3)要开发新能源(如_、生物质能、风能等)。能量守恒守恒 产生产生 消失消失 转化转化 转移转移 保持不变保持不变 品质下降
3、品质下降 环境环境 太阳能太阳能 思维诊断：(1)为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，做功和热传递的实质是相同的。()(2)绝热过程中，外界压缩气体做功20J，气体的内能可能不变。()(3)在给自行车打气时，会发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热。()(4)可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功。()B 解析根据热力学第二定律，在可以引起其他变化的情况下，热量可以由低温物体向高温物体传递，A错误；气体被压缩，外界对气体做功，如果气体向外放热，内能可能不变，可能增加，也可能减少，B正确；分子永不停息地做无规则运动，所以分子的平均动能不可能为零，C错误；物体温度升高时，其分
4、子的平均动能增加，但并不是每一个分子的动能都增加，D错误。BDE 解析热力学温度与分子的平均动能成正比，分子热运动的平均动能不可能为零，制冷机的制冷温度不可以降到273以下，故A错误；随着科学技术的发展，热量可以从低温物体传到高温物体，故B正确；根据热力学第二定律，热机的效率不可以达到100%，故C错误；不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，即第二类永动机不可能实现，故D正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，无论科技怎样发展，都无法判断一温度升高的物体是通过做功还是热传递实现的，故E正确。CD 解析用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是气体压强作用的缘故，不是分子力的
5、效果，A错误；物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能随分子间距的增大而呈现先减后增的趋势，故B错误；在一定条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，C正确；根据热力学第一定律，对物体做功，但是物体向外放热大于外界对物体做功时，物体的内能减小，D正确；物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，E错误。ACE 解析在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，A正确；由热力学第一定律可知，当W0，Q0时，UWQ，U可以等于0，B错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上是放出热量，C正确；热量可以由低温物体传给高温物体，D错误；物体从外界吸收热量，若同时对外做功，如
6、果对外做的功大于从外界吸收的热量，则物体的内能减少，E正确。核心考点突破核心考点突破 1热力学第一定律的理解 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UQW的符号的规定对热力学第一定律的理解 符号WQU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(1)ACB过程中气体的内能如何变化？变化了多少？(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？解析(1)ACB过程中：W1280J，Q1410J，由热力学第一定律得UW1Q1690J，气体内能的减少量为690J。(2)因为一定质量理想气体的内能只是温度的
7、函数，气体由状态ACB过程至状态B，又从状态B经BDA过程回到状态A，整个过程内能变化为0，从状态B经BDA过程回到状态A，U690J。由热力学第一定律得UW2Q2，W2200J，得Q2490J，即吸收热量490J。答案：(1)减少减少量为690J(2)吸收热量490J 2理想气体内能变化情况的判定方法 对一定质量的理想气体，由于无分子势能，其内能只包含分子无规则热运动的动能，其内能只与温度有关。3应用热力学第一定律时，首先要明确研究对象是哪个物体或哪几个物体组成的系统；其次要正确掌握公式的符号法则，对已知量，必须按符号法则确定它们的正负号后，再代入公式计算；对未知量，可先按正号代入公式，根据
8、计算结果的正负，确定问题的答案。(1)从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量U1；(2)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量U2及其从外界吸收的热量Q2。类题演练类题演练 1 答案：(1)W10U19J(2)U29JQ23J 解析(1)从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功W10 根据热力学第一定律有UW1Q1，内能的增量U1Q19J(2)从状态A到状态B过程，气体体积减小，温度升高，该气体内能的增量U2U19J 根据热力学第一定律有U2W2Q2 从外界吸收的热量Q2U2W23J 1热力学第二定律的理解(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方
9、向性，不需要借助外界提供能量的帮助。(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热、放热、做功等。2热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述，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。对热力学第二定律的理解 特别提醒：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的绝热膨胀过程。3两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不需要任何动力或燃料，却能不断地
10、对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒定律，不可能制成不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成BCE 解析由熵增加原理知，一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，A错误；根据热力学第二定律知，机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程，B正确；在外界的影响下，气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功，C正确；第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，D错误；根据热力学第二定律知，热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其他变化，E正确。解答该类问题的流程：热力学定律与气体实验定律的综合(1)活塞停
11、止上升时容器内气体的温度T2；(2)密闭气体内能的增加量U。答案：(1)294K(2)29.8J A由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量 B由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加 CC状态气体的压强小于D状态气体的压强类题演练类题演练 2 ADE DD状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态时少 ED状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等(1)气体A、B末状态的压强；(2)试分析此过程中B气体是吸热还是放热？类题演练类题演练 3 答案：(1)87.5cmHg93.5cmHg(2)放热 解析(1)设气体A的初态压强为pA pAp柱p0 设末态时气体A
12、的长度为lA lAlAl 气体A发生等温变化，有 pAlASpAlAS 解得pA87.5cmHg 设气体B的末态压强为pB 得pBpAp柱93.5cmHg(2)气体B的初态：压强为p0，长度为lB lBLlAl柱29cm 气体B发生等温变化，有 pBlBSpBlBS 解得lB23.6cm lBlB，气体B的变化是等温压缩 由热力学第一定律可知：气体B要放热以下为附加内容不需要的朋友下载后可以编辑删除，谢谢让更多的农民成为新型职业农民中央农业广播电视学校中央农业广播电视学校 刘天金刘天金20130507 陕西 农业部部长韩长赋：这是一项基础性工程、创新性工作，要大抓特抓、坚持不懈。让更多的农民成
13、为新型职业农民（目标）生产更多更好更安全的农产品供给社会（方向）一、为什么要大力培育新型职业农民二、什么是新型职业农民三、如何加快培育新型职业农民一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村劳动力持续转移农村劳动力持续转移,“,“人走村空人走村空”问题愈演愈烈问题愈演愈烈 2012年我国农民工数量达到2.62.6亿亿，每年新增900-1000900-1000万万。四川抽样调查：26%26%举家外出农户20%20%留守农户转移比例平均60%60%，高的70-80%70-80%一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村青壮年劳动力大量外出，农村青壮年劳动力大量外出，“老人农业老人农业
14、”“”“妇女农业妇女农业”“”“小小学农业学农业”问题日益凸显问题日益凸显陕西抽样调查：72%72%“80后”“90后”青壮年劳动力（农民工）5555岁岁 务农农民平均年龄63%63%妇女83%83%初中及以下文化程度 四川抽样调查：务农农民50岁以上54%，60岁以上30%，70岁以上13%；妇女60%；初中及以下90%。一、为什么要大力培育新型职业农民（一）深刻背景农村新生劳动力离农意愿强烈，农业后继乏人问题步农村新生劳动力离农意愿强烈，农业后继乏人问题步步紧逼步紧逼新生代农民工76%76%不愿再回乡务农85%85%从未种过地（国家统计局2010年10省调查：90%的新生代农民工没有从事过
15、一天的农业生产活动）一、为什么要大力培育新型职业农民（二）紧迫课题“谁来种地谁来种地”“”“地如何种地如何种”？党的党的十八大：十八大：坚持和完善农村基本经营制度，构建集约化、专业化、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系。国务院常务会议：国务院常务会议：要采取有效措施，使一部分年轻人愿意在农村留下来搞农业，培养和稳定现代农业生产队伍。中央经济工作会议、中央农村工作会议：中央经济工作会议、中央农村工作会议：要稳定完善强农惠农富农政策，充分保护和调动农民生产经营积极性，使务农种粮有效益、不吃亏、得实惠。20132013年中央一号文件：年中央一号文件：农村劳动力大量流动，农户兼业化、村庄空心化、人
16、口老龄化趋势明显，农民利益诉求多元，加强和创新农村社会管理势在必行。十二届全国人大一次会议（政府工作报告）：十二届全国人大一次会议（政府工作报告）：要采取有效措施，稳定农业生产经营队伍，积极培育新型农民。聚焦聚焦“谁来种地谁来种地”“”“地如何种地如何种”一、为什么要大力培育新型职业农民（二）紧迫课题“谁来种地”“地如何种”是一个问题的两个方面 农村劳动力结构性不足：“不是没人种地，而不是没人种地，而是这地由什么人来种是这地由什么人来种”创新农业生产经营方式：“不是种不过来，而不是种不过来，而是怎么种得更好是怎么种得更好”一、为什么要大力培育新型职业农民（三）历史使命回答好回答好“谁来种地谁来
17、种地”“”“地如何种地如何种”的问题，历史性地的问题，历史性地落在了培育新型职业农民上。落在了培育新型职业农民上。2012年中央一号文件聚焦农业科技，着力解决农业生产力发展问题，明确提出大力培育新型职业农民；2013年中央一号文件突出农业经营体制机制创新，着力完善与现代农业发展相适应的农业生产关系，进一步强调加强农业职业教育和职业培训。创新农业生产经营方式创新农业生产经营方式（现代）家庭经营+合作组织+社会化服务 =新型农业经营体系新型职业农民 新型生产经营主体 新型农业经营体系 现代农业 新型职业农民新型职业农民是伴随农村生产力发展和生产关系完善产生的新型生产经营主体，是构建新型农业经营体系
18、的基本细胞基本细胞，是发展现代农业的基本支撑基本支撑，是推动城乡发展一体化的基本力量基本力量。一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民：一是有利于促进农民从身份向职业的转变，一是有利于促进农民从身份向职业的转变，在推动城乡发展一体化中加快剥离“农民”的身份属性，使培育起来的新型职业农民逐步走上具有相应社会保障和社会地位的职业化路子，解决有人愿意在农村留下来搞农业的问题；一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民：二是有利于促进农民从传统农业生产向现代农业二是有利于促进农民从传统农业生产向现代农业生产经营的转变，生产经营的转变
19、，在加大强农惠农富农政策力度中加快发展现代农业，使培育起来的新型职业农民逐步走上专业化、规模化、集约化、标准化生产经营的现代化路子，解决务农种粮有效益、不吃亏、得实惠的问题；一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机地大力培育新型职业农民：三是有利于促进农民从传统小农生产向社会化大三是有利于促进农民从传统小农生产向社会化大生产的转变，生产的转变，在坚持和完善农村基本经营制度中加快培育新型生产经营主体，使培育起来的新型职业农民逐步走上“家庭经营+合作组织+社会化服务”新型农业经营体系的组织化路子，解决保供增收长效机制的问题。培育新型职业农民的过程，就是激活农民自身活力和增强农业农村发
20、展活力的过程，就是培养高素质现代农业和新农村建设者的过程，就是培育“三农”事业发展未来的过程。农业部部长韩长赋农业部部长韩长赋 应对农业后继乏人问题的挑战，必须在稳定提高农业比较效益的基础上，大力培育种养大户、家庭农场、专业合作社等各类新型农业经营主体，让更多的农民成为新型职业农民。世界性课题世界性课题比如在英国，农场主平均年龄达到59岁。欧盟一直关注农民老龄化和培养青年农民问题，在CAP新一轮改革议案中提出，将2%的直接支付专门用于支持40岁以下的青年农民从事农业。世界性课题世界性课题法国经验 统筹农村劳动力转留 加强农业后继者培养 重视农业劳动力教育培训 切实把培育新型职业农民放在三农工作
21、突出位置予以推动落实。农村劳动力向城镇和二三产业转移，是伴随现代化进程的必然趋势。目前我国农业劳动力供求结构已进入总量过剩与结构性、区域性短缺并存新阶段，关键农时缺人手、现代农业缺人才、新农村建设缺人力问题日显普遍，“谁来种地”“地如何种”事关13亿人的饭碗。各级农业部门要把培育新型职业农民作为一项重要职责和基本任务，积极争取当地政府和有关部门的重视支持，将其放在三农工作的突出位置，坚持“政府主导、农民主体、需求导向、综合配套”的原则，采取更加有力的措施加以推动落实，培养和稳定现代农业生产经营者队伍，壮大新型生产经营主体。二、什么是新型职业农民（一）基本表述 传统农业向现代农业转型，必然要求传统农民向新型职业农民转变。从我国农村基本经营制度和农业生产经营现状及发展趋势看，新型新型职业农民是指以农业为职业、具有一定的专业技能、职业农民是指以农业为职业、具有一定的专业技能、收入主要来自农业的现代农业从业者。收入主要来自农业的现代农业从业者。二、什么是新型职业农民（二）主要类型生产经营型：生产经营型：专业大户、家庭农场主专业技能型：专业技能型：农业工人、农业雇员等社会服务型：社会服务型：农村信息员、农产品经纪人、跨区作业农机手、统防统治植保员、村级动物防疫员等农业社会化服务人员
