1.絕熱過程:系統(tǒng)只由于外界對它做 功而與外界交換能量,它不從外界 吸熱,也不向外界放熱,這樣的過 程叫做絕熱過程。 2.絕熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)所做的功,即ΔU=Q。3.熱傳遞:熱量從物體的高溫部分傳遞到低溫部分,或 從高溫物體傳遞給低溫物體的物理過程。4.系統(tǒng)在單純的傳熱過程中,內(nèi)能的增量ΔU等于外界向 系統(tǒng)傳遞的熱量Q,即ΔU=Q。
1.絕熱過程 系統(tǒng)只通過對外界做功或外界對它做功而與外界交換能量,它不從外界 ,也不向外界 。 2.代表實驗 (1)重物下落帶動葉片攪拌容器中的水,引起 。 (2)通過電流的 給水加熱。 3.實驗結(jié)論 要使系統(tǒng)狀態(tài)通過絕熱過程發(fā)生變化,做功的數(shù)量只由 決定,而與 無關(guān)。
1.用下述方法改變物體的內(nèi)能,屬于做功方式的是 (  )A.搓搓手會感到手暖和些B.汽油機汽缸內(nèi)被壓縮的氣體C.車刀切下的熾熱的鐵屑D.物體在陽光下被曬熱
解析:搓手時克服摩擦力做功,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,汽缸壓縮氣體,對氣體做功,車刀切削鋼件,克服摩擦力做功,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使切下的鐵屑溫度升高,都是通過做功使內(nèi)能發(fā)生改變,而物體在陽光下被曬熱是通過熱輻射,物體吸收太陽能溫度升高,沒有做功,故本題應選A、B、C。答案:ABC
1.內(nèi)能的概念(1)內(nèi)能是描述熱力學系統(tǒng) 的物理量。(2)在絕熱過程中 可以改變熱力學系統(tǒng)所處的狀態(tài)。2.絕熱過程中內(nèi)能的變化(1)表達式: 。(2)外界對系統(tǒng)做功,W為正;系統(tǒng)對外界做功,W為負。
1.內(nèi)能與內(nèi)能變化的關(guān)系 (1)物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的動能和勢能之和。因此物體的內(nèi)能是一個狀態(tài)量。 (2)當物體溫度變化時,分子平均動能變化。物體體積變化時,分子勢能發(fā)生變化,因此物體的內(nèi)能變化只由初、末狀態(tài)決定,與中間過程及方式無關(guān)。
2.做功與內(nèi)能變化的關(guān)系 (1)做功改變物體內(nèi)能的過程是其他形式的能(如機械能)與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。 (2)在絕熱過程中,外界對物體做多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體的內(nèi)能就增加多少。
3.功和內(nèi)能的區(qū)別 (1)功是過程量,內(nèi)能是狀態(tài)量。 (2)在絕熱過程中,做功一定能引起內(nèi)能的變化。 (3)物體的內(nèi)能大,并不意味著做功多。在絕熱過程中,只有內(nèi)能變化越大時,對應著做功越多。
2.金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是 (  )A.迅速向里推活塞    B.迅速向外拉活塞C.緩慢向里推活塞 D.緩慢向外拉活塞
解析:此題考查有關(guān)熱和功的內(nèi)容,當向里推活塞時,外界對柴油與空氣的混合物做功,又因為氣缸是導熱良好的金屬做的,因而當緩慢向里推活塞時,由于熱傳導,氣缸中的柴油與空氣的混合物溫度不會上升很高使之達到燃點,故只有迅速向里推活塞,才可能使氣缸中柴油達到燃點。答案:A
1.熱傳遞 (1)條件:物體的 不同。 (2)過程:溫度不同的物體發(fā)生熱傳遞,溫度高的物體要降溫,溫度低的物體要升溫, 從高溫物體傳到低溫物體。 (3)熱傳遞的三種方式: 、 、 。
2.熱和內(nèi)能 (1)單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的 ,即熱傳遞能改變物體的 。 (2)熱量:在單純的傳熱過程中系統(tǒng) 的量度。 (3)單純的傳熱過程中內(nèi)能的變化 ①公式: 。 ②物體 ,Q為正;物體 ,Q為負。
1.溫度與內(nèi)能 從宏觀看,溫度表示的是物體的冷熱程度;從微觀看,溫度反映了分子熱運動的激烈程度,是分子平均動能的標志。物體的溫度升高,其內(nèi)能一定增加。但向物體傳遞熱量,物體的內(nèi)能卻不一定增加(可能同時對外做功)。 2.熱量和內(nèi)能 (1)熱量是熱傳遞過程中的特征物理量,和功一樣,熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過程中所遷移的能量,是用來衡量物體內(nèi)能變化的。
(2)內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的,狀態(tài)確定,系統(tǒng)的內(nèi)能也隨之確定,要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā)生變化,可以通過熱傳遞或做功兩種過程來完成。 (3)熱傳遞改變物體內(nèi)能的過程是物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程。在僅有熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生變化時,內(nèi)能改變的多少可用熱量來量度。
3.關(guān)于熱量和物體內(nèi)能變化的關(guān)系下列說法正確的是 (  )A.物體吸收熱量內(nèi)能一定增大B.物體的內(nèi)能增大一定是吸收了熱量C.熱量可以從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞D.熱量只能從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞
解析:改變物體的內(nèi)能有兩種方式,做功和熱傳遞,物體吸收熱量的同時如果物體對外做了功,內(nèi)能不一定增大,故A錯,同理物體內(nèi)能增大也可能是外界對物體做功引起的。故B選項錯。物體間發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差,而物體內(nèi)能的大小不僅與溫度有關(guān),還與物質(zhì)的量和體積有關(guān),內(nèi)能小的物體溫度如果比內(nèi)能大的物體溫度高,熱量就會從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞。故C選項正確,D選項錯誤。答案:C
[例1] 如圖10-1-1所示,一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中,容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞。今對活塞施以一豎直向下的壓力F,使活塞緩慢向下移動一段距離后,氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力,則被密封的氣體(  )  A.溫度升高,壓強增大,內(nèi)能減少  B.溫度降低,壓強增大,內(nèi)能減少  C.溫度升高,壓強增大,內(nèi)能增加  D.溫度降低,壓強減小,內(nèi)能增加
[思路點撥] 明確研究對象是密閉氣體,由功和內(nèi)能的關(guān)系得出溫度的變化,再利用理想氣體狀態(tài)方程求解。 [解析] 容器絕熱,活塞對氣體做功,由功和內(nèi)能變化的關(guān)系可知,氣體內(nèi)能增加;溫度是分子平均動能的標志,且氣體內(nèi)能增加,故溫度一定升高;對活塞進行受力分析p0S+F=p氣S,可知,氣體壓強增大,C項正確。 [答案] C
[借題發(fā)揮] 分析絕熱過程的方法 (1)在絕熱的情況下,若外界對系統(tǒng)做正功,系統(tǒng)內(nèi)能增加,ΔU為正;若系統(tǒng)對外界做正功,系統(tǒng)內(nèi)能減少,ΔU為負值,此過程做功的多少為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少的量度。 (2)在絕熱過程中,內(nèi)能和其他形式的能一樣也是狀態(tài)量,氣體的初、末狀態(tài)確定了,即在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應地確定了,內(nèi)能的變化ΔU也確定了,而功是能量轉(zhuǎn)化的量度,所以ΔU=W,即W為恒量,這也是判斷絕熱過程的一種方法。
1.(2011·廣東高考)圖10-1-2為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體,M可沿N的內(nèi)壁上下滑動,設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換,在M向下滑動的過程中(  )
A.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增大B.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能減小C.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能增大D.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減小解析:此過程為絕熱過程,ΔU=W,M向下滑動, 氣體體積減小,外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增加,故B、C、D錯誤,A正確。答案:A
[例2] 關(guān)于物體的內(nèi)能以及變化,以下說法正確的是 (  ) A.物體的溫度改變時,其內(nèi)能必定改變 B.物體對外做功,其內(nèi)能不一定改變;向物體傳遞熱量,其內(nèi)能也不一定改變 C.物體對外做功,其內(nèi)能必定改變,物體向外傳出一定熱量其內(nèi)能必定改變 D.若物體與外界不發(fā)生熱交換,則物體的內(nèi)能必定不改變
[解析] 一定質(zhì)量的物體,其內(nèi)能由溫度和體積共同決定。物體的溫度改變時,其內(nèi)能不一定改變,所以A錯誤;做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。若物體對外做功為W,同時吸收的熱量為Q,且若W>Q,則物體的內(nèi)能減少;若W=Q,則物體的內(nèi)能不變;若W

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2 熱和內(nèi)能

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