2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí)熱學(xué)專題物體的內(nèi)能講義.docx

物體的內(nèi)能1.溫度一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度.2.兩種溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo).關(guān)系：Tt273.15 K.3.分子的動(dòng)能(1)分子動(dòng)能是分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能；(2)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志；(3)分子熱運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和.4.分子的勢(shì)能(1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對(duì)位置決定的能.(2)分子勢(shì)能的決定因素微觀上：決定于分子間距離和分子排列情況；宏觀上：決定于體積和狀態(tài).5.物體的內(nèi)能(1)概念理解：物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量；(2)決定因素：對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定；(3)影響因素：物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)；(4)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞.一、物體的內(nèi)能1.分子的動(dòng)能物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能的平均值叫做分子 的平均動(dòng)能溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大溫度越低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越小溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志2.分子勢(shì)能由分子間的相互作用和相對(duì)位置決定的能量叫分子勢(shì)能.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距的增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減少，即分子勢(shì)能隨分子間距的增大而減少當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距的增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，即分子勢(shì)能隨分子間距的增大而增大；在平衡位置時(shí)(r=r0),分子勢(shì)能最小.3.物體的內(nèi)能 (1)物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能(2)分子平均動(dòng)能與溫度的關(guān)系由于分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，所以各個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能不同，但所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值只與溫度相關(guān)，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同，則分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能相同，對(duì)確定的物體來(lái)說(shuō)，總的分子動(dòng)能隨溫度單調(diào)增加。(3)分子勢(shì)能與體積的關(guān)系分子勢(shì)能與分子力相關(guān)：分子力做正功，分子勢(shì)能減??；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。而分子力與分子間距有關(guān)，分子間距的變化則又影響著大量分子所組成的宏觀物體的體積。這就在分子勢(shì)能與物體體積間建立起某種聯(lián)系。因此分子勢(shì)能分子勢(shì)能跟體積有關(guān)系，由于分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能跟溫度有關(guān)系，分子勢(shì)能跟體積有關(guān)系，所以物體的內(nèi)能跟物的溫度和體積都有關(guān)系：溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增加， 因而物體內(nèi)能增加；體積變化時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化， 因而物體的內(nèi)能發(fā)生變化此外, 物體的內(nèi)能還跟物體的質(zhì)量和物態(tài)有關(guān)。二、改變物體內(nèi)能的兩種方式1.做功可以改變物體的內(nèi)能2.熱傳遞也做功可以改變物體的內(nèi)能能夠改變物體內(nèi)能的物理過(guò)程有兩種：做功和熱傳遞注意：做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的但是在本質(zhì)上有區(qū)別:做功涉及到其它形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程,而熱傳遞則只涉及到內(nèi)能在不同物體間的轉(zhuǎn)移。FabcdOx1如圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)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(xiàn)0為斥力，F(xiàn)0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處?kù)o止釋放，則 ( B ) A乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C乙分子由a到c的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能先增大后減小D乙分子由b到d的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增加2對(duì)一定量的氣體，下列說(shuō)法正確的是（ B C ）A氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，氣體溫度就越高C氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體分子之間的勢(shì)能減小，因而氣體的內(nèi)能減少3一定質(zhì)量的氣體（不計(jì)氣體的分子勢(shì)能），在溫度升高的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 （ A ）A氣體的內(nèi)能一定增加B外界一定對(duì)氣體做功C氣體一定從外界吸收熱量D氣體分子的平均動(dòng)能可能不變 4夏天，如果將自行車內(nèi)胎充氣過(guò)足，又放在陽(yáng)光下受暴曬，車胎極易爆裂關(guān)于這一現(xiàn)象有以下描述（暴曬過(guò)程中內(nèi)胎容積幾乎不變）車胎爆裂，是車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果在爆裂前的過(guò)程中，氣體溫度升高，分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇，氣體壓強(qiáng)增大在爆裂前的過(guò)程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少描述正確的是（B ）A BC D5下列說(shuō)法正確的是 （ D ） A布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 B沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù) D內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同【解析】 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，它反映的是液體無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)不經(jīng)過(guò)做功是不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的B錯(cuò)誤，摩爾質(zhì)量必須和分子的質(zhì)量結(jié)合才能求出阿伏加德羅常數(shù)C錯(cuò)；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，只要溫度相同分子的平均動(dòng)能就相同，物體的內(nèi)能是勢(shì)能和動(dòng)能的總和，所以D正確 6、模塊33試題（4分）下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的字母，每選錯(cuò)一個(gè)扣1分，最低得分為0分）A氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢(shì)能的緣故B一定量100的水變成100的水蒸汽，其分子之間的勢(shì)能增加C對(duì)于一定量的氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，因此壓強(qiáng)必然增大E一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和F如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加答：:BCE【解析】：A錯(cuò)誤之處在于氣體分子是無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)的，故失去容器后就會(huì)散開；D選項(xiàng)中沒(méi)考慮氣體的體積對(duì)壓強(qiáng)的影響；F選項(xiàng)對(duì)氣溫升高，分子平均動(dòng)能增大、平均速率增大，但不是每個(gè)分子速率增大，對(duì)單個(gè)分子的研究是毫無(wú)意義的。7、（6分）物理選修33 如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐