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热力学定律与能量守恒定律讲义（教师逐字稿）
课程简介：PPT(第 1 页)：同学好，我们又见面了，上次课讲的内容
巩固好了么，要是感觉有什么问题，可以课后和我联系，我们今天的
内容是关于热力学定律与能量守恒定律的相关概念和知识点，让我们
来一起看一下。
PPT(第 2 页):热力学定律与能量守恒定律部分是选修 3-3 的重点内
容，主要考察内容就是气体各个物理量发生变化过程中的问题，同学
要重视条件和特点，在这个基础上进行题型巩固。
PPT(第 3 页):我们看一下目录，还是老样子，梳理知识体系和解决经
典问题实例。
PPT(第 4 页)：我们先来看一下知识体系的梳理部分。
PPT(第 5 页)：这是我们关于热力学定律与能量守恒定律的总框架，
知识点上包括热力学第一定律、能量守恒定律和热力学第二定律。考
点上包括对热力学第一定律的理解和对热力学第二定律的理解
PPT(第 6 页)：OK，我们先说一下热力学第一定律。
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功；(2)热传递。
2.热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的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)表达式：ΔU＝ Q ＋ W 。
(3)ΔU＝ Q ＋ W 中正、负号法则：物理量意义符号 W Q ΔU
＋ 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
PPT(第 7 页)：再看一下能量守恒定律的情况：
1.内容
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另
一种形式，或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程
中，能量的总量保持不变。
2.条件性
能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条
件的。
3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律。
PPT(第 8 页):好，我们再来看看热力学第二定律：
1.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。或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.用熵的概念表示热力学第二定律
在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。
3.热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
PPT(第 9 页)：关于考点，我们先看一下对热力学第一定律的理解：
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，即ΔU＝Q＋W。
2.几种特殊情况
(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
内能的增加量。
(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
内能的增加量。
(3)若过程的始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。
PPT(第 10 页)：再来看看对热力学第二定律的理解，在热力学第二定
律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义。
(1)“自发地”指明了热传递等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。
PPT(第 11 页)：2.热力学第二定律的实质
自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。如PPT(第 12 页)：3.两类永动机的比较
分类 第一类永动机 第二类永动机
不需要任何动力或 从单一热源吸收热量，使之
设计要求 燃料，却能不断地对 完全变成功，而不产生其他
外做功的机器 影响的机器
不可能制成的 不违背能量守恒，违背热力
违背能量守恒
原因 学第二定律
PPT(第 13 页)：这是我们的总图，因为图片有点大，可以下载原图下
来进行研究。
PPT(第 14 页)：接下来我们来一起看一下经典题型部分，注意我们在
梳理过程中，也应该将我们经常遇到的经典知识点也梳理上去，这样
才能既梳理巩固清楚知识体系，也能清楚出题目的方向。
PPT(第 15—16 页)：第 1 题和答案。
PPT(第 17—18 页)：第 2 题和答案。
PPT(第 19—20 页)：第 3 题和答案。
PPT(第 21 页)：回顾落实。看完视频题目后，有没有学会如何运用知识体系来解题？我们再次总结一下梳理知识体系的重要性吧。
PPT(第 22 页)：再来回顾下我们的要点：
①热力学第一定律△U=Q+W，要注意符号；
②能量既不能凭空产生也不能凭空消失，只能从一个地方转移到另一
个地方；
③热力学第二定律的表现出自然界中进行的涉及热现象的宏观过程
都具有方向性。
在这中间我们有些小小的提醒：
①两类永动机的区别；
②热力学第一定律的应用要注意符号；
PPT(第 23 页)：课后作业布置，请认真完成我们准备的题目，因为对
应的题型可以充分的对咱们学习内容进行很好的巩固和加强，所有题
目难度不是太大，但是是对所学内容非常好的融汇与渗透，也是对学
习效果非常好的检验。在解答过程中一定要仔细哦。
PPT(第 24 页)：谢谢同学，我们下次再见！
