热力学三大定律复习总结,2019高考就靠它了!

热力学第一定律是能量守恒定律。

热力学第二定律有几种表述方式： 克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体；开尔文-普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。以及熵增表述：孤立系统的熵永不减小。

热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零， 或者绝对零度（T=0）不可达到。

第一定律

d. 各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，能的总量是守恒的。能量可以是机械能、电能、热能、化学能等各种形式，也可以多种形式的能量同时发生转化。在分析机械能是否守恒时,关键看是否只有动能和势能之间相互转化,若只有动能与势能之间相互转化,则机械能守恒,否则机械能不守恒。

●内容

一个热力学系统的内能U增量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。（如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。）

●符号规律

对物体做功物体的内能增加，物体对外做功物体的内能减小。做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。物体对外做功物体内能会减少（将内能转化为机械能）。

①外界对系统做功，A>0,即W为正值。

②系统对外界做功，A<0,即W为负值。

③系统从外界吸收热量，Q>0，即Q为正值

④系统从外界放出热量，Q<0，即Q为负值

⑤系统内能增加，△U>0，即△U为正值

⑥系统内能减少，△U<0，即△U为负值

●理解

从三方面理解

1.如果单纯通过做功来改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来度量，这时系统内能的增加（或减少)量△U就等于外界对物体（或物体对外界）所做功的数值，即△U=A

b．物体内能增加，一定要从外界吸收热量。那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量。②在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。

那么物体热力学能的增量等于外界对物体做功加上物体从外界吸收的热量。当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量 等于外界对系统传递的热量q，即 。若即向系统做功，又向系统供热，系统内能的增加量等于环境向他做的功，系统内能的增加就等于吸收的热量与环境向系统做功的总和：。

●能量守恒定律

9. 能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化成为其他形式，或者从一个物体转移到另一上物体，而在转化的过程中，能量的总量保持不变。 能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到其他物体，而能的总量保持不变。众所周知，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为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

●能量的多样性

物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。

●不同形式的能量转化

（2）不同形式的能量之间可以相互转化：“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能。冰刀在冰面上滑动时，摩擦生热，将机械能转化为内能，内能增加，通过做功的方式增加了冰面的内能．。 （2）做功可以改变内能做功改变内能的本质： 机械能与内能的相互转化。

●能量守恒的意义

1.能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比机械能守恒定律更普遍。例如物体在空中下落受到阻力时，物体的机械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。

2.能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄重宣告了第一类永动机幻想的彻底破灭。

3.能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。

第一类永动机

第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。其不可能存在，因为违背的能量守恒定律

第二定律

有几种表述方式：

d ．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。内能增加 热量、内能和温度的关系 【辨析】 a.温度高的物体，含有的热量一定越多 ( ) f.放热物体的温度一定比吸热物体的温度高( ) b.物体吸收热量，内能一定增加 ( ) h.物体温度升高越多，吸收热量越多( ) d.内能多的物体把内能传给内能少的物体 ( ) e.高温物体把温度传给低温物体() g.温度高的物体把内能传给温度低的物体( ) c.物体吸收热量热力学第零定律的意义，物体温度一定升高 ( ) 【思考】 热传递过程中，物体吸收或放出热量的多少 与哪些因素有关系呢。③,低导热性：涂料中放入导热系数极低的纳米空心微珠,隔绝热量想物体内部的传递,④ 热量屏蔽性：隔热涂料里加入碳化物等无机热屏蔽材料,这些材料发射的高电磁波在涂料表面上形成叠加的热屏蔽层,不让热量和物体接触。

开尔文-普朗克表述 → 不可能从单一热源吸取热量热力学第零定律的意义，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。

●关系

热力学第二定律的两种表述（前2种）看上去似乎没什么关系，然而实际上他们是等效的，即由其中一个，可以推导出另一个。

●意义

2、本节课用气体分子动理论解释实验定律的侧重点在于教会学生“解释”的方法，它是一种从宏观到微观，又由微观到宏观的有序而又严密的推理．因此对三个定律解释方式是先教师示范，讲清方法，再让学生独立思考，自行体验，最后反复练习，熟练掌握．既采用详细表述又用符号简易表示，其目的也是为了训练学生既严密又简练的逻辑思维．。目前，国际上普遍使用“macroprudential policy”这一表述，这是一个包括宏观审慎管理的政策目标、评估、工具、传导机制与治理架构等一系列组合的总称，与货币政策是并列的，而监管只是这一框架中涉及到具体执行的一个环节，因此宏观审慎政策的内涵要远大于一般意义上的监管，“宏观审慎监管”的表述并不准确和全面，应更广泛地使用“宏观审慎政策”这一概念。经典物理学定律都假定时间无方向，而且也确实在宏观世界中通过了检验。

●微观意义

一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

第二类永动机（不可能制成）

只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。

△第二类永动机效率为100%，虽然它不违反能量守恒定律，但大量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变成有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温物体，因此效率不会达到100%。第二类永动机违反了热力学第二定律。

第三定律

7.热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝。任何纯物质，当热力学温度为0k时，原子或分子处于基态，能量最低，因而它们在晶体中只有一种排列方式，把只有一种排列方式的晶体称之为完美晶体。t=t+273.15k，热力学第三定律：热力学零度不可达到。

R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式：任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K，称为0K不能达到原理。

第零定律

热力学第零定律：如果两个热力学系统均与第三个热力学系统处于热平衡，那么它们也必定处于热平衡 。也就是说热平衡是递传的。

热力学第零定律是热力学三大定律的基础，它定义了温度。

(因为在三大定律之后，人类才发现其重要性，故称为"第零定律")

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