1、第2讲热力学定律与能量守恒知识梳理知识梳理一、热力学第一定律一、热力学第一定律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 做功热传递内能变化在绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能增加增加;物体对外界做功,物体的内能减少减少在单纯的热传递过程中,物体吸收吸收 热量,内能增加;物体放出放出 热量,内能减少物理实质其他形式的能与内能之间的转化转化不同物体间或同一物体的不同部分之间内能的转移转移相互联系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相同的 2.热力学第一定律热力学第一定律(1)内容:一个热力学系统的内能增量内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。(2
2、)表达式:U=W+Q。1.热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述:热量不能自发地自发地从低温物体传到高温物体。(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响不产生其他影响。或表述为:第二类第二类永动机是不可能制成的。二、热力学第二定律能量守恒定律二、热力学第二定律能量守恒定律2.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,它只能从一种形式转化转化为另一种形式,或者从一个物体转移转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总和总和保持不变。1.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A
3、.气泡对外做功,内能不变,同时放热B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热C.气泡内能减少,同时放热D.气泡内能不变,不吸热也不放热答案答案 B在气泡缓慢上升的过程中,气泡外部的压强逐渐减小,气泡膨胀,对外做功。但由于外部恒温,且气泡缓慢上升,故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度,内能不变。由热力学第一定律知,气泡需从外界吸收热量,且吸收的热量等于对外界所做的功。B2.一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8104 J的功,气体的内能减少了1.2105 J,则下列正确的是()A.W=8104 J,U=1.2105 J,Q=4104 JB.W=8104 J,U=-1.2105 J,
4、Q=-2105 JC.W=-8104 J,U=1.2105 J,Q=2104 JD.W=-8104 J,U=-1.2105 J,Q=-4104 J答案答案 B因为外界对气体做功,W取正值,即W=8104 J;内能减少,U取负值,即U=-1.2105 J;根据热力学第一定律U=W+Q,可知Q=U-W=-1.2105 J-8104 J=-2105 J,即B选项正确。B3.(多选)对于一定质量的气体()A.吸热时其内能可以不变B.吸热时其内能一定不变C.不吸热也不放热时其内能可以减小D.不吸热也不放热时其内能一定不变答案答案 AC内能的改变既可以通过做功来实现,又可以通过热传递来完成,还可以通过做功
5、和热传递同时进行来实现,由此分析知答案为A、C。AC深化拓展深化拓展考点一考点一温度、内能温度、内能考点二考点二热力学第一定律的理解及应用热力学第一定律的理解及应用考点三考点三对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解深化拓展深化拓展考点一温度、内能考点一温度、内能1.温度温度温度是物体中分子平均动能的标志,反映大量分子做无规则运动的激烈程度。达到热平衡的系统内各部分都具有相同的温度。2.内能及改变内能的方式内能及改变内能的方式(1)内能:物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和,宏观上与物体的温度、体积、物质的量有关。(2)热量:热传递过程中的内能变化的量度。(3)做功和热传递对改变内
6、能的作用:1-1 (2014北京理综,13,6分)下列说法中正确的是()A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变,其内能一定不变答案答案 B温度是物体分子平均动能的标志,温度升高则其分子平均动能增大,反之,则其分子平均动能减小,故A错误、B正确。物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,宏观上取决于物体的温度、体积和物质的量,故C、D错误。B1-2 (2017北京海淀二模,13)下列说法中正确的是()A.物体的温度升高时,其内部每个分子热运动的动能都一定增大B.气体的压强越大,单位体积内气体的
7、分子个数一定越多C.物体的温度越高,其内部分子的平均动能就一定越大D.分子间距离减小,分子间的引力和斥力都一定减小C答案答案 C温度升高时分子的平均动能增大,并不是每个分子的动能都增大,A错,C正确。气体的压强越大,单位体积内气体的分子个数不一定越多,可能是分子平均动能变大,B错。分子间距离减小,分子间的引力和斥力都变大,D错。考点二热力学第一定律的理解及应用考点二热力学第一定律的理解及应用1.热力学第一定律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,此定律是标量式,应用时各量的单位应统一为国际单位制中的焦耳。2.对公式对公式U=
8、Q+W符号的规定符号的规定 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2-1 (2017北京西城二模,14)对一定质量的气体,忽略分子间的相互作用力。当气体温度升高时,下列判断正确的是()A.气体的内能不变B.气体分子的平均动能增大C.外界一定对气体做功D.气体一定从外界吸收热量B答案答案 B气体内能等于气体内所有分子热运动的动能与分子势能之和,由于忽略分子间的相互作用力,分子势能为零,所以气体内能等于气体内所有分子热运动的动能,温度升高,分子平均动能增大,内能增大,B正确,A错误。由热力学第一定律U=W+Q可知,内能增大,W、Q不一定都是正值,C、D错
9、误。2-2如图所示,在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉,迅速向下压活塞,筒内气体被压缩后可点燃硝化棉。在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中()A.气体对外界做正功,气体内能增加B.外界对气体做正功,气体内能增加C.气体的温度升高,压强不变D.气体的体积减小,压强不变B答案答案 B气体被迅速压缩,外界对气体做正功,气体内能增加,温度升高到硝化棉的燃点即可使其点燃,由理想气体状态方程=C知,温度升高、体积减小,则压强增大,B项正确,A、C、D项错误。pVT考点三对热力学第二定律的理解考点三对热力学第二定律的理解1.在热力学第二定律的表述中,“自发地”、“不产生其他影响”的含义。(1)“
10、自发地”指明了热传递这一热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助。(2)“不产生其他影响”的含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。3.热力学过程方向性实例热力学过程方向性实例:(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 3-1根据你学的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.机械能可
11、能全部转化为内能,内能也可以全部用来做功以转化成机械能B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体C.尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-273.15 D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来A答案答案 A机械能可以全部转化为内能,而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能,A正确;凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,也能从低温物体传递给高温物体,但必须借助外
12、界的帮助,B错误;尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机也不能使温度降到-273.15,只能无限地接近-273.15,永远不能达到,C错误;第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,而是违背了热力学第二定律,第二类永动机不可以制造出来,D错误。3-2如图所示为电冰箱的工作原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,在蒸发器中的制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。(1)下列说法正确的是()A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能C.电冰箱的
13、工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律(2)电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放的热量相比,有怎样的关系?BC 答案答案(1)BC(2)释放到外界的热量比从冰箱内吸收的热量多解析解析(1)热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化现象,是能的转化和守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,故C正确,D错误;由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响或帮助,电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,A错误,B正确。(2)由能量守恒定律可知,制冷系统从冰箱内吸收了热量,同时消耗了电能,释放到外界的热量比
14、从冰箱内吸收的热量多。栏目索引以下为附加内容不需要的朋友下载后可以编辑删除，谢谢栏目索引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 陕西栏目索引 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）栏目索引一、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栏目索引一、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”问题愈演愈问题愈演愈烈烈 2012年我国农民工数量达到2.62.6亿亿
15、，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%栏目索引一、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，“老人农老人农业业”“”“妇女农业妇女农业”“”“小学农业小学农业”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栏目索引 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%；
16、初中及以下90%。栏目索引一、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继乏人问题步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一天的农业生产活动）栏目索引一、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”？栏目索引党的党的十八大：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
17、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”栏目索引一、为什么要大力培育
18、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：“不是不是没人种地，而是这地由什么人来种没人种地，而是这地由什么人来种”创新农业生产经营方式：“不是不是种不过来，而是怎么种得更好种不过来，而是怎么种得更好”栏目索引一、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“谁来种地谁来种地”“”“地如何种地如何种”的问的问题，历史性地落在了培育新型职业农民题，历史性地落在了培育新型职业农民上。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
19、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。栏目索引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 现代农业栏目索引 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的基本基本细胞细胞，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。栏目索引一、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一是有利于促进农民从身份向职业的转变，的转
20、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；栏目索引一、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，产向现代农业生产经营的转变，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；栏目索引一、为什么要大力培育新型职业农民（四）重大意义不失时机
21、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，产向社会化大生产的转变，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。栏目索引 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。栏目索引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、
22、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。栏目索引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。栏目索引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栏目索引 切实把培育新型职业农民放在三农工作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、
23、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。栏目索引 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。栏目索引二、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，新新型职业农民是指以农业为职业、具有一型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定的专业技能、收入主要来自农业的现代农业从业者。代农业从业者。栏目索引二、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
