第八章第二讲热力学定律气体.ppt

一、热力学定律 1．热力学第一定律 (1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和 热传递的过程，那么，外界对物体所做的功W加上物体 从外界吸收的热量Q等于物体 的增加ΔU. (2)表达式：ΔU＝ . (3)W、Q、ΔU的“＋、－”号法则;符号;(2)意义：热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行 的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．;[特别提醒]　热力学第一定律说明发生的任何过程中能量必定守恒，因此，第一类永动机不可能制成． 热力学第二定律说明并非所有能量守恒的过程都能实现，因此，第二类永动机也不可能制成．;二、气体的状态参量 1．温度 (1)宏观上：表示物体的 程度． (2)微观上：表示物体分子热运动的 程度，是分子 的标志． (3)温标：常用的温标有热力学温标(绝对温标)和摄氏温 标，二者关系T＝ K，ΔT＝Δt.;2．体积 (1)宏观上：气体所充满的容器的 ． (2)微观上：气体分子所能达到的 ．;三、气体分子动理论 1．气体分子运动的特点 由于气体分子间距大，气体分子的大小可以忽略，分子间的作用力很小，也可以忽略．因此，除分子间及分子与器壁间碰撞外，分子间无相互作用力，所以不计 ，气体的内能只与气体的物质的量和 有关．;2．气体分子运动的统计规律 (1)气体分子沿各个方向运动的机会(几率) ． (2)大量气体分子的速率分布呈现 (中等速率的分子 数目多)、 (速率大或小的分子数目少)的规律． (3)当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向 的 一方移动，即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减小，分子的平均速率 ，但不是每个气体分子的速率均增大．;[特别提醒]　理想气体是实际气体在一定条件下的近似，无分子势能，内能只由温度和气体物质的量决定．;1．温度不变：分子的平均动能 ，若体积减小，单 位体积内分子数目 ，气体的压强 ．;1.关于气体分子运动的特点，正确的说法是 (　　) A．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间 多，两头少” C．气体分子运动的平均速率与温度有关 D．气体分子的平均速度随温度升高而增大;答案：C;2．(2010·广东高考)如图8－2－1是密闭的 气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内 气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的 (　　) A．温度升高，内能增加600 J B．温度升高，内能减少200 J C．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J;解析：对气体做功800 J，同时气体放出热量200 J，由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝800 J－200 J＝600 J，即气体温度升高，内能增加600 J，故A项正确．;3．装有半瓶开水的热水瓶，经过一晚，瓶塞不易拔出， 主要原因是 (　　) A．瓶内气体因温度降低而压强减小 B．瓶外因气温高而大气压强变大 C．瓶内气体因体积减小而压强增大 D．瓶内气体因体积增大而压强减小;4．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓 能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是 (　　) A．能量耗散说明能量不守恒 B．能量耗散不符合热力学第二定律 C．能量耗散过程中能量仍守恒 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观 过程具有的方向性;解析：能量耗散是指能量转化的过程中能量的散失，说明自然界中的宏观热现象的发展过程是有方向性的，符合热力学第二定律，且不违背能量守恒定律，故C、D正确．;5．有一个排气口直径为2.0 mm的压力锅，如图8－2－2 甲所示，排气口上用的限压阀G的质量为34.5 g，根据图乙所示的水的饱和蒸汽压跟温度关系的曲线，求当压力锅煮食物限压阀放气时(即限压阀被向上顶起时)锅内能达到的最高温度．;答案：122℃;[典例启迪]? [例1]如图8－2－3所示，导热性能良好 的气缸内用活塞封闭着一定质量、常温 常压的气体，气缸固定不动．一条细线 一端连接在活塞上，另一端跨过两个光 滑的定滑轮后连接在一个小桶上，开始 时活塞静止．现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向上移动(活塞始终未被拉出气缸、周围环境温度不变)．则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是 (　　);A．气缸内气体的分子平均动能变小 B．气缸内气体的内能