內(nèi)能能量守恒定律

1、內(nèi)能能量守恒定律1、物體的內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢能的總和。宏觀上由物體的溫度和體積標(biāo)志。(1)分子的平均動(dòng)能：概念：物體內(nèi)分子動(dòng)能的平均值。它是由于分子永不停息的運(yùn)動(dòng)而具有的能量，與物體宏觀運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大。說明：溫度是大量分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，對單個(gè)分子是無意義的(組成物質(zhì)的分子的速率在相同溫度下呈正態(tài)分布)。對不同物質(zhì)，只要溫度相同，則它們分子的平均動(dòng)能相同，但它們的分子的平均速率不同。(2)分子勢能：分子勢能是分子間由于有分子的作用力而產(chǎn)生的與它們的距離有關(guān)的能量。分子勢能與分子間距的關(guān)系：分子力做正功，分子勢能減小；克服分子力

2、做功，分子勢能增加.a、當(dāng)r=r0時(shí)，分子勢能最小；b、r從ro起，無論增大還是減小，分子勢能均增大。決定因素：微觀上分子間距宏觀上體積和狀態(tài)(3)物體的內(nèi)能內(nèi)能是指物體內(nèi)部所具有的能量，它包括物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢能。對一個(gè)確定的物體，其內(nèi)能的大小是由宏觀量一一溫度和體積決定的。如果不是確定的物體，那么物體的內(nèi)能大小是由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來決定。(4)理想氣體的內(nèi)能：只由溫度唯一標(biāo)志原因：分子間除碰撞外無相互作用力，它的內(nèi)能不含分子勢能。2、改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。(1)兩種方式效果相同，但本質(zhì)不同。做功：內(nèi)能轉(zhuǎn)化其它形式的能；熱傳遞：內(nèi)能轉(zhuǎn)移內(nèi)能。(2)做功使內(nèi)能改變時(shí)，內(nèi)能

3、的變化用功的數(shù)值量度；熱傳遞使內(nèi)能改變時(shí)，內(nèi)能的變化用熱量來量度。理解：功和熱量是過程量。不能說物體含有熱量是多少。3、熱力學(xué)三定律：(1)第一定律：內(nèi)容：AE=W+Q理解：A、W、Q正負(fù)的確定：對外做功及放熱取負(fù)值，外界做功及吸熱取正值。對氣體：V增大，對外做功WV0;V減小，外界對氣體做功W0OB、AE0,內(nèi)能增加；AEV0,內(nèi)能減少。(2)熱力學(xué)第二定律：兩種表述：A、不可能使熱量由低溫物體傳向高溫物體，而不引起其它變化。(或表述為熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。)理解： 熱傳導(dǎo)具有方向性。 熱量從高溫傳向低溫物體這一方向可自發(fā)的進(jìn)行， 反之不能自發(fā)進(jìn)行；要實(shí)現(xiàn)相反的過程，必須借助

4、外界的幫助，因而產(chǎn)生其它影響或引起其它變化。B、不可能從單一熱源吸收熱量使之全部用來做功，而不引起其它變化。(或表述為第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成的。)理解： 第二類永動(dòng)機(jī)是指只從單一熱源吸收熱量， 使之全部用來做功， 而不引起其它變化的熱機(jī)。它不可能制成，說明機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性。機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能可自發(fā)實(shí)現(xiàn)，而要把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它變化是不可能的。實(shí)質(zhì)：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。(3)熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到，即溫度的下限:T=t+273.15K(K為開爾文)4、能量守恒定律：(1)內(nèi)容：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從一種形

5、式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。(2)理解：物質(zhì)的每種運(yùn)動(dòng)形式對應(yīng)一種能。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式多種多樣且可相互轉(zhuǎn)化，從而對應(yīng)的能量也是多種多樣并可相互轉(zhuǎn)化。機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)械能分子運(yùn)動(dòng)內(nèi)能化學(xué)運(yùn)動(dòng)一化學(xué)能電磁運(yùn)動(dòng)一電磁能生命運(yùn)動(dòng)生物能能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時(shí)，其總量不變，即守恒。5、能源的分類按能的來源以及可否重復(fù)利用分為:,再生能源一次能源：直投來自于目然界的能襤，如煤炭，石油等、()不至再生能海能源H/10K=-273.150C。二次能源：從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來的能遁如電能.熱能等按能源開發(fā)先后和技術(shù)成熟程度來分:常規(guī)能源：技術(shù)上出較成熟、使用

6、蝮普遍的能源喉炭、石油天然氣等f乂新能源；近幾十年才開始利用或正在研究開發(fā)的teiI如太陽能.核能.地?zé)崮艿劝茨茉蠢棉D(zhuǎn)化的方式分:燃料能海；如煤炭 F 天然氣等能源卜1/豐爆料肓器 3:如太陽能、地?zé)崮?、然能、電能等表格：常見能源分類類別一次能源二次能源燃料能源核能沼氣新能源非燃料能源太陽能、風(fēng)能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮艹Ｒ?guī)能源燃料能源煤、原油、天然氣、油砂、生物燃料煤氣、焦炭、汽油、柴油、甲醇、酒精、丙烷、火藥能量的轉(zhuǎn)化.熱機(jī)天然氣常規(guī)能源石油燃燒內(nèi)能,煤t匕匕八目新-一匕匕公目熱能陽力力地核太水風(fēng)匕匕公目械機(jī)匕匕AON電0為斥力，F(xiàn)r。時(shí)，斥力小于引力6、下列說法中正確的是（）A.溫度高

7、的物體比溫度低的物體熱量多B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率大D.相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等A.有可能使氣體回到原來狀態(tài)，且WIW2B.有可能使氣體回到原來狀態(tài)，且WI=W2D.上面A、B、C三種說法都不可能實(shí)現(xiàn)7、一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，使其壓強(qiáng)增大，則在這一過程中氣體（）A.從外界吸收了熱量B.對外界做了功C.分子的平均動(dòng)能增大D.密度增大8、如圖所示伽利略設(shè)計(jì)的世界上第一個(gè)溫度計(jì)示意圖，上部是一個(gè)球形容器，里面有一定質(zhì)量的空氣，下部是一根細(xì)管，細(xì)管插入帶色液體中，制作時(shí)先給球形容器微微加熱，跑出一些空

8、氣，插入液體時(shí)，帶色液體上升到管內(nèi)某一高度.測量時(shí)球形容器與所測物質(zhì)接觸.已知外界大氣壓為p,并保持不變，所測溫度為ti時(shí)，管內(nèi)液面在a位置，管內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能為Eki,氣體壓強(qiáng)為pi,管內(nèi)氣體內(nèi)能為Ei。所測溫度為t2時(shí)，管內(nèi)液面在b位置，其他三個(gè)量分別為Ek2、p2、E2,由此可知（）A.tit2B,pip2C.EkiE29、下面的敘述正確的是（）A.對氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增大B.不論技術(shù)手段如何先進(jìn)，絕對零度是不能達(dá)到的C.物體溫度升高，物體中分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，所有分子的動(dòng)能都會增加D.壓縮密封在氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體，難度越來越大，說明分子間距離越小，分子間斥力越大ii、如所

9、示，絕熱隔板K把絕熱的氣缸分隔成兩部分，K與氣缸壁的接觸是光滑的，隔板K用銷釘固定，兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相IIa同溫度的同種氣體a、b,a的體積大于b的體積.氣體分子之間相互作用勢能的變化可忽略.現(xiàn)拔去銷釘（不漏氣），當(dāng)a、b各自達(dá)到新的U平衡時(shí)（）A.a的體積小于b的體積B.a的體積等于b的體積C.在相同時(shí)間內(nèi)兩邊與隔板碰撞的分子數(shù)相同D.a的溫度比b的溫度高i2、下列說法中正確的是（）A.低溫物體的內(nèi)能一定少，高溫物體的內(nèi)能一定多B.低溫物體的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率一定小，高溫物體的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率一定大C.物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來越大，其分子的平均動(dòng)能也越來越大，因此內(nèi)能必然增

10、大D,速度大的物體其內(nèi)部分子平均動(dòng)能不一定大，速度小的物體其內(nèi)部分子平均動(dòng)能不一定小i3、如圖所示，兩個(gè)相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿氣體，Q內(nèi)為真空，整個(gè)系統(tǒng)與外界沒有熱交換。打開閥門K后，P中的氣體進(jìn)入Q中，最終達(dá)到平衡，則（）B.氣體分子勢能減少，內(nèi)能增加D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中i4、如圖所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計(jì)氣體分子間相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減?。ǎ﹊0、第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)锳.違背了能量守恒定律C.機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(B.）熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體

11、D.內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化A.氣體體積膨脹，內(nèi)能增加C.氣體分子勢能增加，壓強(qiáng)可能不變15、根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷，下列說法中正確的是（）A.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體B.如果不考慮能量損失，熱機(jī)能夠把從單一熱源吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱機(jī)的效率有可能達(dá)到100%D.熱力學(xué)第二定律說明，一切能量轉(zhuǎn)化過程都是不可逆的16、在溫度均勻的水池中，有一只氣泡（內(nèi)部氣體質(zhì)量恒定，不考慮氣體分子間相互作用力）從水池底部緩慢地向上運(yùn)動(dòng)直到浮到水面.在這一過程中下列說法中正確的是（）A.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，放出熱量B.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能不變，對外做功

12、，吸收熱量C.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能不變，不放熱也不吸熱D.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，對外做功，放出熱量17、關(guān)于熱力學(xué)第二定律的下列說法中正確的是（）A.熱力學(xué)第二定律使我們認(rèn)識到：自然界中進(jìn)行的一切宏觀過程都具有方向性，是不可逆的B.熱力學(xué)第二定律使我們認(rèn)識到：自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的C.熱力學(xué)第二定律使我們認(rèn)識到：內(nèi)能不可能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體D.熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律的兩種不同表達(dá)形式18、下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是（）A.外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加B.氣體的溫度升高，氣體的壓強(qiáng)一定增大C.任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳

13、遞到高溫物體D.任何熱機(jī)都不可能使燃料釋放的熱量完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能19、如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針，另一端有個(gè)用卡子卡住的可移動(dòng)膠塞。用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度，這時(shí)讀出溫度計(jì)示數(shù)。打開卡子，膠塞沖出容器口后（A.溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明氣體對外界做功，內(nèi)能減少B.溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明外界對氣體做功，內(nèi)能增加C.溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明氣體對外界做功，內(nèi)能減少D.溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明外界對氣體做功，內(nèi)能增加20、橫截面積為3dm2的圓筒內(nèi)裝有0.62kg的水。測得太陽光垂直照射2.5min,能使這些水的溫升高1C。設(shè)到達(dá)大氣層

14、頂層的太陽能只有43%能到達(dá)地面，太陽與地球間的距離是1.5X1011mo試由以上數(shù)據(jù)估算太陽向外輻射能量的總功率。（水的比熱為4200J/（kgK）A.筒內(nèi)空氣從外界吸熱C.筒內(nèi)空氣向外界放熱B.筒內(nèi)空氣內(nèi)能增大D.筒內(nèi)空氣內(nèi)能減小內(nèi)能能量守恒定律典型例題答案1、下列關(guān)于分子動(dòng)能的說法中正確的是（BD）A.物體溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都增加B.物體溫度升高，分子的總動(dòng)能增加12C.如果分子質(zhì)量為m,平均速度為v,則分子平均動(dòng)能Ekmv2D.分子的平均動(dòng)能等于物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能之和與分子總數(shù)之比2、如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系

15、如圖中曲線所示，F(xiàn)0為斥力，F(xiàn)r。時(shí)，斥力小于引力6、下列說法中正確的是（B）A.溫度高的物體比溫度低的物體熱量多B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率大D.相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等7、一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，使其壓強(qiáng)增大，則在這一過程中氣體（D）A.有可能使氣體回到原來狀態(tài)，且WIW2B.有可能使氣體回到原來狀態(tài)，且WI=W2D.上面A、B、C三種說法都不可能實(shí)現(xiàn)A.從外界吸收了熱量B.對外界做了功C.分子的平均動(dòng)能增大D.密度增大8、如圖所示伽利略設(shè)計(jì)的世界上第一個(gè)溫度計(jì)示意圖，上部是一個(gè)球形容器，里面有

16、一定質(zhì)量的空氣，下部是一根細(xì)管，細(xì)管插入帶色液體中，制作時(shí)先給球形容器微微加熱，跑出一些空氣，插入液體時(shí)，帶色液體上升到管內(nèi)某一高度.測量時(shí)球形容器與所測物質(zhì)接觸.已知外界大氣壓為p,并保持不變，所測溫度為ti時(shí)，管內(nèi)液面在a位置，管內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能為Eki,氣體壓強(qiáng)為pi,管內(nèi)氣體內(nèi)能為Ei。所測溫度為t2時(shí)，管內(nèi)液面在b位置，其他三個(gè)量分別為Ek2、p2、E2,由此可知（D）A.tit2B,pip2C.EkiE29、下面的敘述正確的是（AB）A.對氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增大B.不論技術(shù)手段如何先進(jìn)，絕對零度是不能達(dá)到的C.物體溫度升高，物體中分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，所有分子的動(dòng)能都會增加D

17、.壓縮密封在氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體，難度越來越大，說明分子間距離越小，分子間斥力越大ii、如所示，絕熱隔板K把絕熱的氣缸分隔成兩部分，K與氣缸壁的接觸是光滑的，隔板K用銷釘固定，兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相IIa同溫度的同種氣體a、b,a的體積大于b的體積.氣體分子之間相互作用勢能的變化可忽略.現(xiàn)拔去銷釘（不漏氣），當(dāng)a、b各自達(dá)到新的U平衡時(shí)（D）A.a的體積小于b的體積B.a的體積等于b的體積C.在相同時(shí)間內(nèi)兩邊與隔板碰撞的分子數(shù)相同D.a的溫度比b的溫度高i2、下列說法中正確的是（D）A.低溫物體的內(nèi)能一定少，高溫物體的內(nèi)能一定多B.低溫物體的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率一定小，高溫物體的分子

18、熱運(yùn)動(dòng)的平均速率一定大C.物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來越大，其分子的平均動(dòng)能也越來越大，因此內(nèi)能必然增大D,速度大的物體其內(nèi)部分子平均動(dòng)能不一定大，速度小的物體其內(nèi)部分子平均動(dòng)能不一定小i3、如圖所示，兩個(gè)相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿氣體，Q內(nèi)為真空，整個(gè)系統(tǒng)與外界沒有熱交換。打開閥門K后，P中的氣體進(jìn)入Q中，最終達(dá)到平衡，則（D）i4、如圖所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計(jì)氣體分子間相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減?。–）i0、第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)锳.違背了能量守恒定律C.機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(B

19、.D）熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體D.內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化A.氣體體積膨脹，內(nèi)能增加B.氣體分子勢能減少，內(nèi)能增加C.氣體分子勢能增加，壓強(qiáng)可能不變D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中A.筒內(nèi)空氣從外界吸熱C.筒內(nèi)空氣向外界放熱B.筒內(nèi)空氣內(nèi)能增大D.筒內(nèi)空氣內(nèi)能減小15、根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷，下列說法中正確的是（A.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體B.如果不考慮能量損失，熱機(jī)能夠把從單一熱源吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱機(jī)的效率有可能達(dá)到100%D.熱力學(xué)第二定律說明，一切能量轉(zhuǎn)化過程都是不可逆的16、在溫度均勻的水池中，有一只氣泡（內(nèi)部氣體質(zhì)量恒定，不考慮氣體分子間相互作用力）從水池底部緩慢地向上運(yùn)動(dòng)直到浮到水面.在這一過程中下列說法中正確的是（B）A.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，放出熱量B.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能不變，對外做功，吸收熱量C.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能不變，不放熱也不吸熱D.氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，對外做功，放出熱量17、關(guān)于熱力學(xué)