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第十章热力学定律第1节功和内能第2节热和内能1．对于一个系统，如果只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界________，也不向外界________，这样的过程叫做绝热过程．2．系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量ΔU＝U2－U1就等于外界对系统所做的功W，即____________________．3．热量是在单纯的传热过程中系统____________的量度．当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2，内能的增量ΔU＝U2－U1就等于外界向系统传递的热量Q，即__________．系统吸收了多少热量，系统的内能就________多少；系统放出了多少热量，系统的内能就________多少．4．虽然做功和热传递都能引起系统内能的改变，但它们还是有重要区别的，做功是内能与其他形式的能发生________，而热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的________．5．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中的柴油达到燃点的过程是()A．迅速向里推活塞B．迅速向外拉活塞C．缓慢向里推活塞D．缓慢向外拉活塞6．关于热传递，下列说法中正确的是()A．热传递的实质是温度的传递B．物体间存在着温度差，才能发生热传递C．热传递可以在任何情况下进行D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量7．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是()A．物体吸收热量，内能一定增大[来源:学科网ZXXK]B．物体放出热量，内能一定减少C．物体对外做功，内能可能增加D．外界对物体做功，内能一定增加【概念规律练】知识点一绝热过程中做功与内能的改变1．绝热过程中，外界压缩气体做功20J．下列说法中正确的是()A．气体内能一定增加20JB．气体内能增加必定小于20JC．气体内能增加可能小于20J[来源:学科网ZXXK]D．气体内能可能不变2．采用绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初态A变化至末态B.对于不同的绝热方式，下面说法正确的是()A．对气体所做的功不同B．对气体所做的功相同C．对气体不需做功，因为没有能量的传递D．以上三种说法都不对知识点二热传递与内能的变化3．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则()A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C．达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低D．热平衡时，两者的温度相等4．在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50J，下列说法中正确的是()A．一定是物体放出了50J的热量B．一定是物体吸收了50J的热量C．一定是物体分子动能增加了50JD．物体的分子平均动能可能不变知识点三做功和热传递与内能变化的关系5．一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．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【方法技巧练】判断物体内能变化的方法6．如图1所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气．用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()图1A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小7．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1．在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为()A．胎内气体压强不断增大，而容积不变[来源:学科网ZXXK]B．轮胎从外界吸热C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度D．打气时，外界不断地对胎内气体做功2．一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中()A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少3．下列关于系统的内能的说法正确的是()A．系统的内能是由系统的状态决定的B．分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C．做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D．气体在大气中做绝热膨胀时做了功，但气体的内能不变4．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．不考虑分子间的相互作用力和分子势能B．在绝热膨胀过程中，内能不变C．温度升高时一定是从外界吸收了热量D．体积不变，压强减小时，物体一定向外界放出了热量5．如图2所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后()图2A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加6．关于物体内能及其变化，下列说法中正确的是()A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变7．在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体，它们之间没有发生热传递，这是因为()A．两物体没有接触B．两物体的温度相同C．真空容器不能发生热对流D．两物体具有相同的内能8．关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有()A．热水的内能比冷水的内能多B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D．热量是热传递过程中内能转移的量度9．在一个绝热汽缸里有一定质量的理想气体，若因气体膨胀，活塞把重物逐渐举高，则在这个过程中，汽缸中的气体()A．温度升高B．温度降低C．内能增加D．内能不变10．在光滑水平面上有一木块保持静止，子弹穿过木块，下列说法中正确的是()A．子弹对木块做功使木块内能增加B．子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能C．子弹损失的机械能等于木块动能的增加和木块、子弹增加的内能的总和D．子弹与木块总动能守恒11．对于热量、功和内能三者的说法正确的是()A．热量、功、内能三者的物理意义相同B．热量、功都可以作为物体内能的量度C．热量、功、内能的单位不相同D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的题号1234567891011答案图312．如图3所示，直立容器内部被隔板隔开，A的密度小；B的密度大，抽去隔板，使气体均匀混合．此过程绝热，则气体内能________．13．做功和热传递是两个不同的物理过程，但在改变物体内能上是等效的．从能的角度看做功的过程是________________和________之间发生相互转化，热传递是________在物体间的转移．14．若对物体做1200J的功，可使物体温度升高3℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3℃，那么物体应吸收多少热量？如果对该物体做3000J的功，物体的温度升高5℃，表明该过程中，物体应吸收或放出多少热量？第十章热力学定律第1节功和内能第2节热和内能课前预习练1．吸热放热2．ΔU＝W3．内能变化ΔU＝Q增加减少4．转化转移5．A[此题考查有关热和功的内容，当向里推活塞时，外界对柴油与空气的混合物做功，又因为汽缸是用导热良好的金属做成的，因而当缓慢向里推活塞时，由于热传导，汽缸中的柴油与空气的混合物温度不会上升很高使之达到燃点，故只有迅速向里推活塞，才可能使汽缸中的柴油达到燃点．]6．B[热传递的实质是物体间内能的转移，故A错．热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不再发生热传递，即达到了热平衡，故B对、C错．物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以通过做功的方式实现，故D错．]7．C[物体内能的变化既可以由热传递引起，也可以由做功引起，因此A、B、D错误，C正确．]课堂探究练1．A[绝热过程中，做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化．]点评绝热过程中，功是内能转化的量度，W＝ΔU.2．B[对于一定量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B，都是绝热过程．在这一过程中，气体在初状态A有一确定的内能UA，在状态B有另一确定的内能UB，由绝热过程中ΔU＝UB－UA＝W知，W为恒量，所以B选项正确．]点评在绝热过程中，内能和其他形式的能一样也是状态量．气体的初、末状态确定了，在初、末状态的内能也相应地确定了，故内能的变化ΔU也确定了．而功是能量转化的量度，所以ΔU＝W，即W为恒量．这就是我们判断绝热过程中做功与内能改变的方法．3．AD[热平衡条件是温度相等，热传递的方向是从温度高的物体传向温度低的物体．在热传递过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，因此A、D正确，B、C错误．]点评(1)热传递是从高温物体传向低温物体．(2)热传递过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量．4．BD[在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A错，B对．物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50J并不一定是分子动能增加了50J．物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50J热量全部用来增加分子势能．][来源:学§科§网]点评热传递改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程，热传递使物体的内能发生变化时，内能改变的多少可用热量来量度．在单纯的热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．5．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，故气泡中空气分子的内能减小，温度降低．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，故需从外界吸收热量，且吸收的热量等于泡内空气对外界所做的功．]点评做功和热传递在改变物体内能上是等效的，且它们可以同时进行．它们引起内能变化的方向可以是都使系统内能增加或减小；也可以是一个使系统内能增加，另一个使系统内能减小．6．D[本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都历经绝热过程，内能的改变取决于做功的情况．对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小．]方法总结在绝热过程，压缩气体，外界对气体做功，内能增大；气体膨胀(自由膨胀除外)，气体对外界做功，内能减小．7．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实现，还可以做功和热传递同时进行来实现，由此分析知A、C是正确的，B、D是错误的，故答案为A、C.]方法总结做功和热传递都可以改变物体的内能，从改变内能的最终结果看，两者是等效的．判断物体内能变化时要综合考虑两种方式，才能得到内能变化的准确结果．课后巩固练1．D[给自行车轮胎打气，人对胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高．]2．D[绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功，气体内能减小．由于气体分子间的势能可忽略，故气体分子的平均动能减小．]3．AB[系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A对．正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对．做功和热传递都可以改变系统的内能，C错．气体做