知識點一、焦耳的實驗
1．絕熱過程：系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱的過程．
2．代表性實驗
(1)重物下落時帶動葉片轉(zhuǎn)動，攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度上升．
(2)通過電流的熱效應給液體加熱．
3．實驗結論：在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過程和方式．
4．內(nèi)能：只依賴于熱力學系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量．
知識點二、功與內(nèi)能的改變
1．功與內(nèi)能的改變
在熱力學系統(tǒng)的絕熱過程中，當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1，等于外界對系統(tǒng)所做的功W，即ΔU＝W.
2．理解
(1)ΔU＝W的適用條件是絕熱過程．
(2)在絕熱過程中：外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少．
知識點三、熱與內(nèi)能的改變
1．傳熱
(1)條件：物體的溫度不同．
(2)傳熱：熱從高溫物體傳到了低溫物體．
2．熱和內(nèi)能
(1)熱量：在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度．
(2)熱與內(nèi)能的改變
當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即ΔU＝Q.
(3)傳熱與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同．
①做功和傳熱都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變．
②做功時，內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；傳熱只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．
改變內(nèi)能的兩種方式的比較
（2023?慈溪市校級開學）在一個真空的鐘罩中，用不導熱的細線懸吊一個鐵塊，中午時鐵塊的溫度是28℃，晚上鐵塊的溫度是23℃。鐵塊的內(nèi)能（ ）
A．變大B．變小C．不變D．無法判斷
【解答】解：因為物體的內(nèi)能與溫度、體積有關，當鐵塊的溫度降低時，鐵塊的體積變化很小，所以其內(nèi)能隨溫度降低而減小，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
（2023?和平區(qū)模擬）關于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）
A．溫度由攝氏溫度t升至2t，對應的熱力學溫度便由T升至2T
B．相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越大，布朗運動越劇烈
C．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式
D．分子間距離越大，分子勢能越大，分子間距離越小，分子勢能也越小
【解答】解：A．溫度由攝氏溫度t升至2t，對應的熱力學溫度便由T升至T′，且T＝（t+273）K，
T′＝（2t+273）K，所以T′不等于2T，故A錯誤；
B．相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，受力越不易平衡，布朗運動越劇烈，故B錯誤；
C．做功和熱傳遞都可以改變內(nèi)能，是改變內(nèi)能的兩種方式，故C正確；
D．若分子力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離越大，分子力做正功，分子勢能越??；分子間距離越小，分子力做負功，分子勢能越大；若分子力表現(xiàn)為引力時，分子間距離越大，分子力做負功，分子勢能越大；分子間距離越小，分子力做正功，分子勢能越小，所以分子間距離越大，分子勢能不一定越大，分子間距離越小，分子勢能也不一定越小，故D錯誤。
故選：C。
（2022春?東昌府區(qū)校級期中）下列說法正確的是（ ）
A．單晶體有確定的熔點，而多晶體沒有確定的熔點
B．布朗運動是分子熱運動，而擴散現(xiàn)象不是分子熱運動
C．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞，內(nèi)能不一定發(fā)生變化
D．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面分子引力小于分子斥力
【解答】解：A、單晶體與多晶體都有確定的熔點，故A錯誤；
B、布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，不是分子熱運動，擴散現(xiàn)象是分子熱運動，故B錯誤；
C、做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞，如果做的功與傳遞的熱量相等，內(nèi)能不一定發(fā)生變化，故C正確；
D、葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面分子引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力造成的，故D錯誤。
故選：C。
（2022?雨花區(qū)校級開學）關于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（ ）
A．把零下10℃的冰塊放在0℃的冰箱保鮮室中，一段時間后，冰塊的內(nèi)能會增加
B．在汽油機的壓縮沖縮中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C．用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高，是由于鋸條從木板吸收了熱量
D．我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯含有的熱量較多
【解答】解：A.把零下10C的冰塊放在0C冰箱保鮮室中，一段時間，冰塊從冰箱中吸收熱量，內(nèi)能一定會增加，故A正確；
B.在汽油機的壓縮沖程中，是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；
C.用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高，是通過做功的方式增加了鋸條和木板的內(nèi)能，故C錯誤；
D.我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯的溫度高，熱量是一個過程量，不能說含有，故D錯誤。
故選：A。
（多選）（2022秋?濟南月考）如圖所示是學習“內(nèi)能與熱機”曾做過的一個演示實驗。這個實驗（ ）
A．說明做功改變物體的內(nèi)能
B．說明可用內(nèi)能來對外做功
C．過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D．反映了熱機的工作原理
【解答】解：A、圖中水蒸氣對軟木塞做功，說明內(nèi)能可用來對外做功，故A錯誤；
B、圖示的實驗中，軟木塞被頂起，蒸汽對木塞做功，說明可以利用蒸汽的內(nèi)能來做功，故B正確；
C、圖中軟木塞被蒸汽頂起，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C正確；
D、熱機就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的裝置，此圖反應了熱機的工作原理，故D正確.
故選：BCD。
（多選）（2022秋?濟南月考）關于各事例中能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的分析，下列說法正確的是（ ）
A．太陽能熱水器工作時，太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．燃料燃燒放熱的過程，化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．用冷水冷卻汽車發(fā)動機，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移
D．給電動車蓄電池充電時，電能發(fā)生了轉(zhuǎn)移
【解答】解：A、太陽能熱水器工作時，太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，故A正確；
B、燃料燃燒放熱的過程，燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；
C、用冷水冷卻汽車發(fā)動機，冷水吸熱，發(fā)動機放熱，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移，故B正確；
D、給電動車蓄電池充電時，把電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，不是電能發(fā)生了轉(zhuǎn)移，故D錯誤；
故選：ABC。
（2021秋?徐匯區(qū)校級期中）下列各事例中是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（ ）
A．車床上車刀切削工件后發(fā)熱
B．用肥皂水淋車刀后車刀降溫
C．擦火柴時火柴頭溫度升高
D．搓搓手就會覺得手發(fā)熱
【解答】解：A、車床上車刀切削工件后發(fā)熱是通過摩擦將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故A錯誤；
B、用肥皂水淋車刀后車刀降溫是因為車刀上的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到肥皂水中，屬于熱傳遞，故B正確；
C、擦火柴時火柴頭溫度升高是通過摩擦將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故C錯誤；
D、搓搓手就會覺得手發(fā)熱是通過摩擦將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故D錯誤。
故選：B。
（2021秋?靜海區(qū)校級月考）高溫物體甲和低溫物體乙發(fā)生熱傳遞，最后達到熱平衡，這個過程的實質(zhì)是（ ）
A．甲把內(nèi)能傳給乙，最后甲、乙兩者溫度相等
B．甲把內(nèi)能傳給乙，最后甲、乙兩者內(nèi)能相等
C．甲把溫度傳給乙，最后甲、乙兩者溫度相等
D．甲把溫度傳給乙，最后甲、乙兩者內(nèi)能相等
【解答】解：CD、溫度微觀上是分子平均動能的標志，溫度的高低只能代表分子平均動能的大小，不能傳遞，故CD錯誤；
AB、內(nèi)能只能從高溫物體傳向低溫物體，最后達到熱平衡也就是溫度相同，另外內(nèi)能大小還與物體的質(zhì)量有關，質(zhì)量未知所以無法確定甲乙的內(nèi)能是否相同，故A正確、B錯誤；
故選：A。
（2021秋?金山區(qū)校級期中）下述改變物體內(nèi)能的方法中，屬于做功的是（ ）
A．冷的物體接觸熱的物體后變熱
B．物體在火爐旁被烤熱
C．電流通過燈絲使燈絲發(fā)熱
D．熱的物體放在通風地方?jīng)鱿聛?br>【解答】解：A、冷的物體接觸熱的物體后變熱，內(nèi)能從熱物體轉(zhuǎn)移到冷物體，屬于熱傳遞，故A錯誤；
B、物體在火爐旁被烤熱，屬于熱傳遞，故B錯誤；
C、電流通過燈絲使燈絲發(fā)熱，是通過電流做功引起的，故C正確；
D、熱的物體放在通風地方?jīng)鱿聛?，屬于熱傳導中的熱對流，故D錯誤；
故選：C。
（2021秋?豐城市校級期中）如圖所示，熱熔鉆工藝是在金屬薄板上一次加工出孔的技術。鉆頭與薄板接觸時，鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，與薄板劇烈摩擦，將 能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使鉆頭附近的金屬迅速升溫熔化，從而鉆出一個孔。這是通過 的方式改變了物體的內(nèi)能。
【解答】解：當鉆頭與薄板相互摩擦時，要克服摩擦做功，此過程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，兩者的內(nèi)能都會增大，溫度急劇升高，這是通過做功的方式改變了物體的內(nèi)能。
故答案為：機械，做功。
（多選）（2021秋?夏河縣校級月考）關于分子動理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是（ ）
A．理想氣體放出熱量，其分子的平均動能可能不變
B．當分子間的作用力表現(xiàn)為斥力時，若減小分子間的距離，則分子間的作用力一定增大
C．懸浮在水中的花粉的布朗運動就是花粉分子的無規(guī)則運動
D．分子勢能一定隨著分子間的距離的減小而減小
E．一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加
【解答】解：A、理想氣體放出熱量，若外界對氣體做功，理想氣體的內(nèi)能可能不變，其溫度不變，則分子的平均動能可能不變，故A正確；
B、根據(jù)分子力與分子間距離的關系，可知若兩分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，若減小分子間的距離，則分子間的作用力一定增大，故B正確；
C、花粉是由大量分子組成的，所以花粉的布朗運動不是花粉分子的無規(guī)則運動，而是大量花粉分子集體做的無規(guī)則運動，故C錯誤；
D、若分子力表現(xiàn)斥力，則分子勢能一定隨著分子間的距離的減小而增大，故D錯誤；
E、一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變時，溫度降低，分子的平均速率減小，則分子對器壁的平均碰撞力減小，所以分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)增加，故E正確。
故選：ABE。
（2021秋?長沙縣校級月考）已知晚上空氣柱的長度l＝19cm，晚上的溫度為12℃，氣體長度比中午縮短了Δl＝1cm，若當?shù)氐拇髿鈮簭妏0＝1×105Pa保持不變，飲料管的橫截面積S＝5×10﹣5m2。飲料管粗細均勻，且不變形。求：
（1）中午的溫度t'；
（2）飲料管中封閉的空氣柱縮短的過程中，外界對飲料管內(nèi)空氣做的功W。
【解答】解：（1）根據(jù)題意可知壓強不變，根據(jù)理想氣體變化方程有：，代入數(shù)據(jù)解得：t′＝27℃；
（2）根據(jù)做功公式有；W＝P0SΔL，代入數(shù)據(jù)解得；W＝5×10﹣2J
答：（1）中午的溫度為27℃；
（2）飲料管中封閉的空氣柱縮短的過程中，外界對飲料管內(nèi)空氣做的功為5×10﹣2J。
比較項目
做功
熱傳遞
內(nèi)能變化
外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少
物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少
物理實質(zhì)
其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化
不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
相互聯(lián)系
做一定量的功和傳遞相同量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的

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