2025版高中物理：高中物理：第十五章 热学第3讲 热力学定律与能量守恒定律

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第3讲
　
热力学定律与能量守恒定律
对应学生用书 P338
考点一
　
热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)①
　　　　
;(2)传热。
2.热力学第一定律
(1)内容:一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的
②　　　　
与外界对它所做的
功的和。
(2)表达式:ΔU=③
　　　　
。
(3)表达式中的正、负号法则
物理量 W Q ΔU
+外界对物体做功 物体
④　　　
热量 内能
⑤　　　 
-物体对外界做功 物体
⑥　　　
热量 内能
⑦　　　 
3.能量守恒定律
(1)内容
能量既不会凭空
⑧　　　　
,也不会凭空消失,它只能从一种形式
⑨　　　　
为其他形式,或
者从一个物体
⑩　　　　
到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量
　　　　
。
(2)条件性
能量守恒定律是自然界的普遍规律。
(3)第一类永动机是不可能制成的,它违背了
　　　　　　　　　
。
　　
答案
　①
做功
　②
热量
　③
Q+W
　④
吸收
　⑤
增加
⑥放出
　⑦
减少
　⑧
产生
　⑨
转化
　⑩
转移
　
保持不变
能量守恒定律(或热力学第一定律)
　　
如图,一定质量的理想气体从状态 A变化到状态 B,已知在此过程中,气体吸收了 300 J 的热
量,则该过程中气体内能变化了
　 
220
　 
J。
1.热力学第一定律的理解
(1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析。
(2)做功情况看气体的体积:体积增大,气体对外做功,W为负;体积减小,外界对气体做功,W
为正。
(3)与外界绝热,则不发生热传递,此时 Q=0。
(4)如果研究对象是理想气体,因理想气体忽略分子势能,所以分子内能变化体现在分子平均
动能的变化上,从宏观上看就是温度发生了变化。
2.三种特殊情况
(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加。
(2)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加。
(3)若过程的初、末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做的
功等于物体放出的热量或物体对外界做的功等于物体吸收的热量。
角度 1
　
热力学第一定律的内容及其理解
(2024 届广州二模)如图,某同学将空的玻璃瓶开口向下缓缓压入水中,设水温均匀且
恒定,瓶内空气无泄漏,不计气体分子间的相互作用,则被淹没的玻璃瓶在下降过程中,瓶内气
体(
　　
)。
A.内能增加
B.向外界放热
C.对外界做正功
D.分子平均动能减小
　　
答案
　
B
解析
　
被淹没的玻璃瓶在下降过程中,瓶内气体温度不变,压强变大,可知气体体积减小,
外界对气体做正功;由于气体温度不变,气体分子平均动能不变,气体内能不变,根据热力学第
一定律可知,气体向外界放热,B 项正确。
(2024 届齐鲁名校三模)某室内游泳馆的游泳池里的水温保持恒定,有一气泡从池底缓
慢上升(气泡内空气质量、温度保持不变,可视为理想气体),则在此过程中(
　　
)。
A.气泡不断膨胀对外做功,内能减少
B.气泡内分子间距离逐渐增大,分子平均动能减小
C.气泡内气体从外界吸收热量,且吸收的热量小于气体对外界做的功
D.单位时间内撞击气泡内壁单位面积上的分子数目减少
　　
答案
　
D
解析
　
依题意,可知气泡从池底缓慢上升过程中,气体温度不变,压强减小,则气体内能不
变,体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律 ΔU=Q+W 可知,则气泡内气体从外界吸收
热量,且吸收的热量等于气体对外界做的功,A、C两项错误;由于气泡内气体温度不变,则气
泡内分子平均动能不变,B 项错误;由于气泡在上升过程中温度不变,则气体分子的平均动能
不变,但气体的压强减小,根据压强的微观解释,可知单位时间内撞击气泡内壁单位面积上的
摘要：

第3讲　热力学定律与能量守恒定律对应学生用书P338考点一　热力学第一定律1.改变物体内能的两种方式(1)①　　　　;(2)传热。 2.热力学第一定律(1)内容:一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的②　　　　与外界对它所做的功的和。 (2)表达式:ΔU=③　　　　。 (3)表达式中的正、负号法则物理量WQΔU+外界对物体做功物体④　　　热量内能⑤　　　     -物体对外界做功物体⑥　　　热量内能⑦　　　     3.能量守恒定律(1)内容能量既不会凭空⑧　　　　,也不会凭空消失,它只能从一种形式⑨　　　　为其他形式,或者从一个物体⑩　　　　到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量...

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