內(nèi)能一、內(nèi)能1．分子動能像一切運動著的物體一樣，做熱運動的分子也具有動能，這就是分子動能。物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小，而且在不斷改變。在熱現(xiàn)象的研究中，我們關(guān)心的是組成系統(tǒng)的大量分子整體表現(xiàn)出來的熱學性質(zhì)，因而重要的不是系統(tǒng)中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值。這個平均值叫做分子熱運動的平均動能。從擴散現(xiàn)象和布朗運動中可以看到，溫度升高時分子的熱運動加劇。因此可以說：物質(zhì)的溫度是它的分子熱運動的平均動能的標志。2．分子勢能如果宏觀物體之間存在引力或斥力，它們組成的系統(tǒng)就具有勢能，例如重力勢能、彈性勢能?，F(xiàn)在我們知道，分子間存在著分子力，因此分子組成的系統(tǒng)也具有分子勢能，分子勢能的大小由分子間的相互位置決定，即與物體的體積有關(guān)。分子勢能與分子間距離的關(guān)系比較復雜。由分子間作用力與分子間距離的關(guān)系可知，分子間距離為時分子間合力為零；時表現(xiàn)為引力，這時增大分子間距離必須克服引力做功，因此分子勢能隨分子間距離的增大而增大；時表現(xiàn)為斥力，這時要減小分子間的距離，必須克服斥力做功，因此隨著分子間距離的減小分子勢能也要增大。分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示。典例精講【例2.1】（2019春?永昌縣校級期末）設r0是分子間引力和斥力平衡時的距離，r是兩個分子間的實際距離，則以下說法中正確的是（　　）A．r＝r0時，分子勢能為零 B．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子勢能逐漸減小 C．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子勢能先減小后增大 D．r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子勢能先增大后減小再增大【例2.2】（2019春?青銅峽市校級期末）對于分子動理論和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?/span>A．溫度高的物體的平均動能一定大，內(nèi)能也一定大 B．當分子間距增大時，分子間作用力就一直減小 C．當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距的減小而增大 D．某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)為NA【例2.3】（2019春?徐州期末）如圖所示，為分子力隨分子間距離的變化關(guān)系圖。設r0為A、B兩分子間引力和斥力平衡時的位置，現(xiàn)將A固定在O點，將B從與A相距處r0由靜止釋放，在B遠離A的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A．B速度最大時，分子勢能最小 B．B在運動過程中分子勢能一直減小 C．B速度最大時，A對B的分子斥力為零 D．引力和斥力均減小，但引力減小得更快3．內(nèi)能物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積都有關(guān)系。典例精講【例3.1】（2019春?朝陽區(qū)校級期末）下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是（　?。?/span>A．溫度為0℃的物體沒有內(nèi)能 B．物體的內(nèi)能越大，分子熱運動越劇烈 C．物體的體積增大時，內(nèi)能一定增大 D．改變內(nèi)能的兩種常見方式分別是做功和熱傳遞【例3.2】（2019春?西城區(qū)期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?/span>A．溫度高的物體內(nèi)能一定大 B．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大 C．只有物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能才能增大 D．物體內(nèi)能的多少，跟物體的溫度和體積有關(guān)系【例3.3】（2019春?房山區(qū)期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?/span>A．物體內(nèi)能是物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和 B．物體的機械能越大，其內(nèi)能一定越大 C．氣體的體積增大，內(nèi)能一定增加 D．物體的內(nèi)能增加，溫度一定升高【例3.4】（2019春?景谷縣校級期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．1g0℃的水的內(nèi)能比1g0℃的冰的內(nèi)能大 B．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”方式實現(xiàn)的 C．氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減小 D．橡皮筋被拉伸時，分子勢能一定增加隨堂練習一．選擇題（共10小題）1．（2015?重慶校級模擬）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（　?。?/span>A．分子間的距離增大時，分子勢能一定增大 B．溫度越高，分子擴散越快 C．物體吸熱時，它的內(nèi)能一定增加 D．根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體2．（2015?南平模擬）如圖所示，甲分子固定在體系原點O，只在兩分子間的作用力作用下，乙分子沿x軸方向運動，兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的（　?。?/span>A．乙分子在P點（x＝x2）時加速度最大 B．乙分子在P點（x＝x2）時動能最大 C．乙分子在Q點（x＝x1）時處于平衡狀態(tài) D．乙分子在Q點（x＝x1）時分子勢能最小3．（2014秋?南平期末）如圖所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F＞0為斥力，F＜0為引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，則在這四個點中，該系統(tǒng)分子勢能最低的位置在點（　?。?/span>A．a B．b C．c D．d4．（2014秋?銅梁縣校級月考）兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0．相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近．若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是（　　）①在r＞r0階段，分子動能增大，勢能減小②在r＜r0階段，斥力增大，引力減小③在r＝r0時，分子力合力為零④在r＝r0時，分子勢能為零⑤分子動能和分子勢能之和在整個過程中不變．A．①③⑤ B．②④ C．①②④ D．③⑤5．（2015春?北京校級期中）下列說法正確的是（　?。?/span>A．氣體中大量分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，分子速率的分布也是沒有規(guī)律的 B．從微觀角度看，氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁單位面積上的平均沖量 C．溫度是分子平均動能的標志 D．理想氣體的溫度升高，壓強一定增大6．（2013?鼓樓區(qū)校級模擬）有一定質(zhì)量的理想氣體，其溫度由T1升高到T2，在此過程中（　?。?/span>A．如果氣體體積膨脹并因而對外作功，則分子的平均平動能可能會減少 B．如果氣體體積保持不變，則分子的平均平動能可能不變 C．只有當氣體體積被壓縮且外界對氣體做功時，分子的平均平動能才會增加 D．不論氣體的體積如何變化，分子的平均平動能總是增加7．（2012秋?紹興縣校級月考）某同學做了一個小實驗：把空的燒瓶放到烤箱里，烤了幾分鐘后，關(guān)于燒瓶中的氣體，下列說法正確的是（　?。?/span>A．氣體分子間的作用力減小 B．氣體分子的平均速率增大 C．氣體分子的平均動能減小 D．氣體（含跑出燒瓶的氣體）對外界做功，所以氣體的內(nèi)能減少8．（2010?漳州模擬）對于一定質(zhì)量的理想氣體，當它的壓強與體積發(fā)生變化時，下列說法中正確的是（　?。ㄌ钸x項前的字母）A．壓強與體積都增大，其分子平均動能也一定增大 B．壓強與體積都增大，其分子平均動能有可能減小 C．壓強增大與體積減小時，其分子平均動能一定不變 D．壓強減小而體積增大時，其分子平均動能一定增大9．（2015?重慶模擬）下列說法正確的是（　?。?/span>A．氣體的內(nèi)能是所有分子熱運動的動能和分子間勢能之和 B．氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變 C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功 D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體10．（2014春?歷下區(qū)校級期中）有關(guān)內(nèi)能，以下說法中正確的是（　?。?/span>A．溫度低的物體內(nèi)能小 B．溫度低的物體內(nèi)分子運動的平均速率小 C．物體做加速運動時速度越來越大，物體內(nèi)分子的平均動能也越來越大 D．物體內(nèi)能是所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和二．多選題（共3小題）11．（2018?廣西二模）下列說法正確的是（　?。?/span>A．氣體很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn) B．懸浮在液體中的顆粒越小，液體溫度越高，布朗運動越劇烈 C．物體內(nèi)部所有分子的分子動能總和叫做物體的內(nèi)能 D．當分子間的引力和斥力相互平衡時，分子間分子勢能最小 E．若一定質(zhì)量的理想氣體在被壓縮的同時放出熱量，則氣體內(nèi)能可能減小12．（2019春?錦州期末）下列五幅圖的有關(guān)說法中正確的是 （　?。?/span>A．分子間距離在小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時，引力減小、斥力增大，分子力表現(xiàn)為斥力????????????? B．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當作球體處理 C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性 D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強增大，氣體分子間表現(xiàn)為斥力，可看作是絕熱變化????????????? E．圖為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖象，由圖可知狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高13．（2018春?大豐區(qū)校級期中）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　?。?/span>A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 B．氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大 C．氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變 D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)三．解答題（共2小題）14．（2015春?高臺縣校級期末）熱力學溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系是T＝　   　k．15．（2016春?新樂市校級月考）從15m高處落下來的水，如果它的重力勢能的30%用來使水溫度升高，那么水落下后溫度升高多少？已知g＝10m/s2，水的比熱容為c＝4.2×103J/（Kg?℃）。 

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊電子課本

1 功、熱和內(nèi)能的改變

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第三冊

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