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文檔簡介
第十章熱力學定律同步導學方案課后強化演練第十章熱力學定律同步導學方案課后強化演練本章以兩個基本的熱力學定律為核心,從能量轉化過程中能量的守恒和與熱現象有關的宏觀過程的方向性兩個方面對中學物理涉及的熱學問題做了總結.本章共6節(jié),大致可分為三個單元.第1~3節(jié)為第一單元,著重介紹熱力學第一定律及其實驗基礎;第4、5節(jié)為第二單元,分別從宏觀、微觀兩個方面闡釋熱力學第二定律和熵;第6節(jié)為第三單元,講能源的開發(fā)和節(jié)能.本章以兩個基本的熱力學定律為核心,從能量轉化過程中能量的守恒本章重點:熱力學第一定律、熱力學第二定律、能量守恒定律.本章難點:對熱力學第二定律的理解及其微觀解釋.本章重點:熱力學第一定律、熱力學第二定律、能量守恒定律.能量守恒定律是聯系各部分知識的紅線之一,運用它來解決問題,可以避免中間的復雜過程,使問題簡化.具體地說有兩個優(yōu)點:①簡捷性——它只需要考慮初末狀態(tài),而不涉及具體的中間過程,從而使問題變得簡便;②普適性——不僅適用于力學、熱學、電學,也適用于光學和原子物理學,它貫穿于整個物理學中,所以應學會用能量的觀點分析和解決問題.在本章的學習中,應注重熱學核心概念的學習,如功、內能、熱力學系統(tǒng)、狀態(tài)、熱量、兩類永動機、不可逆過程、有序、無序、熵、能源等,注重宏觀、微觀的有機整合,根據統(tǒng)計思想理解熵、熱力學第二定律等.能量守恒定律是聯系各部分知識的紅線之一,運用它來解決問題,可第1節(jié)功和內能第2節(jié)熱和內能第1節(jié)功和內能高三物理一輪復習課件:《熱力學定律》(人教版選修3-3) 焦耳的實驗1.重物下落帶動葉片攪拌容器中的水(1)方法:在水中放置葉片,葉片上纏繞兩條繩子,每條繩子各跨過一個滑輪,且分別懸掛一個重物,盛水的容器用絕熱性能良好的材料包好.如圖所示,當重物下落時便帶動葉片轉動,容器中的水受葉片的攪動,水由于摩擦而溫度上升. 焦耳的實驗(2)結論:只要重力所做的功相同,容器內水溫上升的數值就相同,即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同.(2)結論:只要重力所做的功相同,容器內水溫上升的數值就相同系統(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.在絕熱過程中,不論懸掛重物的質量、下落的高度如何不同,只要重力所做的功相同,系統(tǒng)狀態(tài)變化就相同.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2.利用電流的熱效應給水加熱的實驗(1)方法:如圖所示,利用降落的重物使發(fā)電機發(fā)電,電流通過浸在液體的電阻絲,引起液體溫度上升.2.利用電流的熱效應給水加熱的實驗(2)結論:對同一個系統(tǒng),在絕熱過程中,只要所做的電功相等,系統(tǒng)溫度上升的數值就相同,即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同.(2)結論:對同一個系統(tǒng),在絕熱過程中,只要所做的電功相等,3.結論焦耳實驗表明在各種不同的絕熱過程中,要使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化,做功的數量只由過程的始末兩個狀態(tài)決定,而與做功的方式無關.3.結論 功和內能1.內能:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,它等于系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能與分子間相互作用的勢能之和,與系統(tǒng)的溫度和體積有關,是一個狀態(tài)量.我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的內能. 功和內能2.功、內能、內能的變化之間的關系(1)內能與內能的變化①內能在微觀上由分子數和分子熱運動劇烈程度和相互作用力決定,宏觀上體現為物體的溫度和體積,因此物體的內能是一個狀態(tài)量.②當物體溫度變化時,分子熱運動劇烈程度發(fā)生改變,分子平均動能變化.物體體積變化時,分子間距離變化,分子勢能發(fā)生變化,因此物體的內能變化只由初、末狀態(tài)決定,與中間過程及方式無關.2.功、內能、內能的變化之間的關系(2)做功與內能的變化的關系①當系統(tǒng)從某一狀態(tài)經過絕熱過程到達另一狀態(tài)時,內能的增加量ΔU就等于外界對系統(tǒng)所做的功W,用式子表示為:ΔU=W.②上式表明:在絕熱過程中,外界對系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的內能增加,外界對系統(tǒng)做多少功,系統(tǒng)的內能就增加多少;系統(tǒng)對外界做功,系統(tǒng)的內能減少,系統(tǒng)對外界做多少功,系統(tǒng)的內能就減少多少.(2)做功與內能的變化的關系(3)功和內能的區(qū)別①功是能量轉化的量度,是過程量,而內能是狀態(tài)量.②做功過程中,能量一定會發(fā)生轉化,而內能不一定變化,只有在絕熱過程中,做功才一定能引起內能的變化.③物體的內能大,并不意味著做功多,只有內能變化大,才可能做功多.(3)功和內能的區(qū)別(1)內能是物體所具有的,對于物體中的某一個具體分子,無內能可言.(2)做功方式的多樣性決定了能量轉化方式的多樣性,不同形式的功對于內能的轉化是等效的.(1)內能是物體所具有的,對于物體中的某一個具體分子,無內能 熱和內能1.熱傳遞(1)定義:熱量從高溫物體傳到低溫物體的過程.(2)條件:相互接觸的兩物體間存在溫度差. 熱和內能只要存在溫度差,熱傳遞過程就會進行,與原來物體內能的多少無關.熱傳遞過程能量可以由內能大的物體傳到內能小的物體上,也可以由內能小的物體傳到內能大的物體上.只要存在溫度差,熱傳遞過程就會進行,與原來物體內能的多少無關2.熱量和內能變化的關系(1)系統(tǒng)在單純的傳熱過程中,內能的增加量ΔU等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q,即ΔU=Q.(2)上式表明:單純地傳熱使物體的內能發(fā)生變化,內能改變的多少可用熱量來量度.單純地對物體傳熱,物體吸收了多少熱量,物體的內能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內能就減少多少.2.熱量和內能變化的關系3.做功和傳熱在改變物體內能上的區(qū)別與聯系3.做功和傳熱在改變物體內能上的區(qū)別與聯系溫度、內能和熱量的區(qū)別與聯系1.內能與溫度從宏觀上看,溫度表示的是物體的冷熱程度;從微觀上看,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,其內能一定增加.但向物體傳遞熱量,物體的內能卻不一定增加(可能同時對外做功).溫度、內能和熱量的區(qū)別與聯系2.熱量和內能內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的,狀態(tài)確定,系統(tǒng)的內能也隨之確定,要使系統(tǒng)的內能發(fā)生變化,可以通過熱傳遞或做功兩種方式來完成,而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,是用來衡量物體內能變化的,有過程,才有變化,離開過程,毫無意義.就某一狀態(tài)而言,只有“內能”,根本不存在什么“熱量”和“功”,因此,不能說一個系統(tǒng)中含有“多少熱量”或“多少功”.2.熱量和內能 做功與內能改變的關系 如圖所示,厚壁容器的一端通過膠塞插進一只靈敏溫度計和一根氣針,另一端有個用卡子卡住的可移動的膠塞.用打氣筒慢慢向筒內打氣,使容器內的壓強增加到一定程度,這時讀出溫度計示數.打開卡子,膠塞沖出容器后(
) 做功與內能改變的關系A.溫度計示數變大,實驗表明氣體對外界做功,內能減少B.溫度計示數變大,實驗表明外界對氣體做功,內能增加C.溫度計示數變小,實驗表明氣體對外界做功,內能減少D.溫度計示數變小,實驗表明外界對氣體做功,內能增加A.溫度計示數變大,實驗表明氣體對外界做功,內能減少【解析】
根據功是能量轉化的量度,對外做了多少功,就意味著轉化了多少能量.本例中由于是厚壁容器,打開卡子后,氣體迅速膨脹,這樣的過程可以當作絕熱過程,由此判斷,轉化的應是系統(tǒng)的內能,即氣體對外做功,系統(tǒng)的內能減少,溫度降低.選項C正確.【答案】
C【解析】根據功是能量轉化的量度,對外做了多少功,就意味著轉【方法總結】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)內能增加,ΔU為正值;若系統(tǒng)對外界做正功,系統(tǒng)內能減少,ΔU為負值.此過程做功的多少為內能轉化多少的量度.(2)在絕熱過程中,內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)的內能也相應地確定了,內能的變化ΔU也確定了,而功是能量轉化的量度,所以ΔU=W,即W為恒量,這也是判斷絕熱過程的一種方法.【方法總結】 如圖所示,一定質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?。艉雎曰钊c容器壁間的摩擦,則被密封的氣體(
) 如圖所示,一定質量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)A.溫度升高,壓強增大,內能減少B.溫度降低,壓強增大,內能減少C.溫度升高,壓強增大,內能增加D.溫度降低,壓強減小,內能增加解析:由F對密閉的氣體做正功,容器及活塞絕熱,則Q=0,由功和內能的關系知,理想氣體內能增大,溫度升高,再根據pV/T=C,V減小,p增大.故選C.答案:CA.溫度升高,壓強增大,內能減少 熱傳遞與物體內能的變化 關于物體內能的變化情況,下列說法中正確的是(
)A.吸熱的物體,其內能一定增加B.體積膨脹的物體,其內能一定減少C.放熱的物體,其內能也可能增加D.絕熱壓縮的物體,其內能一定增加 熱傳遞與物體內能的變化【解析】
改變物體的內能有兩種方式.物體吸熱,同時對外做功,內能不一定增加,A錯;體積膨脹對外做功,但同時吸熱時,內能不一定減小,B錯;物體放熱同時對物體做功,其內能可能增加,C正確;絕熱壓縮物體,只對物體做功,不發(fā)生熱傳遞,其內能一定增加,故選C、D.【答案】
CD【解析】改變物體的內能有兩種方式.物體吸熱,同時對外做功,【方法總結】(1)做功和傳熱在改變物體的內能上是等效的,在只有傳熱時ΔU=Q.(2)應用公式Q=cmΔt時明確各量的意義,并注意各量均為國際單位.【方法總結】 一個銅塊和鐵塊,質量相等,銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高,當它們接觸在一起時,如果不和外界交換熱量,則(
)A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊放出的熱量等于鐵塊吸收的熱量B.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內,銅塊放出的熱量不等于鐵塊吸收的熱量C.達到熱平衡時,銅塊的溫度T=(T1+T2)/2D.達到熱平衡時,兩者的溫度相等 一個銅塊和鐵塊,質量相等,銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度解析:在孤立系統(tǒng)中,兩物體發(fā)生熱交換時,一個物體放出的熱量等于另一物體吸收的熱量,當達到熱平衡時兩物體必具有相同的溫度,但一般情況下,一個物體升高的溫度并不等于另一個物體降低的溫度,故選A、D.答案:AD解析:在孤立系統(tǒng)中,兩物體發(fā)生熱交換時,一個物體放出的熱量等 內能、溫度和熱量、功的區(qū)別與聯系 對于熱量、功和內能三者的說法正確的是(
)A.熱量、功、內能三者的物理意義相同B.熱量、功都可以作為物體內能的量度C.熱量、功、內能的單位不相同D.熱量和功是由過程決定的,而內能是由物體狀態(tài)決定的 內能、溫度和熱量、功的區(qū)別與聯系【解析】
逐項分析如下:【解析】逐項分析如下:故選D.【答案】
D【方法總結】區(qū)別熱量、功和內能的技巧(1)就某一狀態(tài)而言,只有“內能”,根本談不上“熱量”和“功”.(2)就某一過程而言,“內能”有變化,與“熱量”、“功”對應.(3)一個物體的內能無法計算,但物體的內能變化是可以計算的.故選D. 對于熱量、功和內能三者的關系,下列說法中正確的是(
)A.三者單位相同,物理意義相同B.熱量和功是內能的量度C.熱量和功由過程決定,而內能由物體狀態(tài)決定D.系統(tǒng)內能增加了100J,可能是外界采用絕熱方式對系統(tǒng)做功100J,也可能是外界單純地對系統(tǒng)傳熱100J 對于熱量、功和內能三者的關系,下列說法中正確的是(解析:熱量、功和內能三者盡管單位相同,但物理意義有本質區(qū)別,A錯.熱量和功由過程決定,內能由物體狀態(tài)決定,熱量和功是內能變化的量度,C對,B錯.對一個絕熱過程ΔU=W=100J,對一個單純的傳熱過程ΔU=Q=100J,都可以使系統(tǒng)內能增加100J,D對.答案:CD解析:熱量、功和內能三者盡管單位相同,但物理意義有本質區(qū)別,高三物理一輪復習課件:《熱力學定律》(人教版選修3-3)高三物理一輪復習課件:《熱力學定律》(人教版選修3-3)1.關于熱量和物體內能變化的關系下列說法正確的是(
)A.物體吸收熱量內能一定增大B.物體的內能增大一定是吸收了熱量C.熱量可以從內能小的物體向內能大的物體傳遞D.熱量只能從內能大的物體向內能小的物體傳遞1.關于熱量和物體內能變化的關系下列說法正確的是()解析:改變物體的內能有兩種方式,做功和熱傳遞,物體吸收熱量的同時如果物體對外做了功,內能不一定增大,故A錯,同理物體內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,而物體內能的大小不僅與溫度有關,還與物質的量和體積有關,內能小的物體溫度如果比內能大的物體溫度高,熱量就會從內能小的物體向內能大的物體傳遞.故C選項正確,D選項錯誤.答案:C解析:改變物體的內能有兩種方式,做功和熱傳遞,物體吸收熱量的2.下列說法中正確的是(
)A.做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種本質不同的物理過程:做功使物體的內能改變,是其他形式的能和內能之間的轉化;熱傳遞則不同,它是物體內能的轉移B.外界對物體做功,物體的內能一定增大C.物體向外界放熱,物體的內能一定增大D.熱量是在熱傳遞中,從一個物體向另一個物體或從物體的一部分向另一部分轉移的內能的多少2.下列說法中正確的是()解析:做功和熱傳遞改變物體內能的本質不同,因為做功的過程一定是不同形式的能相互轉化的過程,而熱傳遞是同種形式的能量(內能)在不同的物體之間或物體不同的部分之間傳遞或轉移,故A、D選項正確.而物體的內能的變化取決于做功和熱傳遞兩種途徑,單就一個方面不足以斷定其內能的變化.故B、C選項不正確.答案:AD解析:做功和熱傳遞改變物體內能的本質不同,因為做功的過程一定3.下列哪個實例說明做功改變了系統(tǒng)的內能(
)A.用熱水袋取暖 B.用雙手摩擦給手取暖C.把手放在火爐旁取暖 D.用嘴對手呵氣給手取暖解析:雙手摩擦做功,使手的內能增加,感到暖和;A、C、D都是通過熱傳遞來改變系統(tǒng)的內能.選項B正確.答案:B3.下列哪個實例說明做功改變了系統(tǒng)的內能()4.下列現象中,哪些是通過熱傳遞的方式改變物體內能的(
)A.打開電燈開關,燈絲的溫度升高,內能增加B.夏天喝冰鎮(zhèn)汽水來解暑C.隕石在大氣層中下落,溫度升高D.太陽能熱水器在陽光照射下,水的溫度逐漸升高解析:A選項是電流做功改變內能,C選項是摩擦力做功改變內能,只有B、D是通過熱傳遞的方法改變物體內能的,故選B、D.答案:BD4.下列現象中,哪些是通過熱傳遞的方式改變物體內能的()5.器壁導熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示.汽缸內封閉著一定量的氣體,氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計,在緩慢推動活塞Q向左運動的過程中,有下列說法:5.器壁導熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示.汽缸內封閉著一定①活塞對氣體做功,氣體分子熱運動的平均動能增加②活塞對氣體做功,氣體分子熱運動的平均動能不變③氣體的單位體積內的分子數增大,壓強增大④氣體的單位體積內的分子數增大,壓強不變其中正確的是(
)A.①③ B.①④C.②③ D.②④①活塞對氣體做功,氣體分子熱運動的平均動能增加解析:推動活塞Q使活塞對氣體做功,本來氣體的溫度應升高,但是由于緩慢推動活塞,所以使氣體增加的內能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中,由于環(huán)境溫度恒定,所以汽缸內氣體的溫度不變,氣體分子熱運動的平均動能不變,①錯誤,②正確;由于氣體被壓縮,氣體單位體積內的分子數增大,所以單位面積上,汽缸受到氣體分子的碰撞次數增多,因此,氣體的壓強增大,③正確,④錯誤.答案:C解析:推動活塞Q使活塞對氣體做功,本來氣體的溫度應升高,但是本部分內容講解結束,謝謝觀看!本部分內容講解結束,謝謝觀看!第十章熱力學定律同步導學方案課后強化演練第十章熱力學定律同步導學方案課后強化演練本章以兩個基本的熱力學定律為核心,從能量轉化過程中能量的守恒和與熱現象有關的宏觀過程的方向性兩個方面對中學物理涉及的熱學問題做了總結.本章共6節(jié),大致可分為三個單元.第1~3節(jié)為第一單元,著重介紹熱力學第一定律及其實驗基礎;第4、5節(jié)為第二單元,分別從宏觀、微觀兩個方面闡釋熱力學第二定律和熵;第6節(jié)為第三單元,講能源的開發(fā)和節(jié)能.本章以兩個基本的熱力學定律為核心,從能量轉化過程中能量的守恒本章重點:熱力學第一定律、熱力學第二定律、能量守恒定律.本章難點:對熱力學第二定律的理解及其微觀解釋.本章重點:熱力學第一定律、熱力學第二定律、能量守恒定律.能量守恒定律是聯系各部分知識的紅線之一,運用它來解決問題,可以避免中間的復雜過程,使問題簡化.具體地說有兩個優(yōu)點:①簡捷性——它只需要考慮初末狀態(tài),而不涉及具體的中間過程,從而使問題變得簡便;②普適性——不僅適用于力學、熱學、電學,也適用于光學和原子物理學,它貫穿于整個物理學中,所以應學會用能量的觀點分析和解決問題.在本章的學習中,應注重熱學核心概念的學習,如功、內能、熱力學系統(tǒng)、狀態(tài)、熱量、兩類永動機、不可逆過程、有序、無序、熵、能源等,注重宏觀、微觀的有機整合,根據統(tǒng)計思想理解熵、熱力學第二定律等.能量守恒定律是聯系各部分知識的紅線之一,運用它來解決問題,可第1節(jié)功和內能第2節(jié)熱和內能第1節(jié)功和內能高三物理一輪復習課件:《熱力學定律》(人教版選修3-3) 焦耳的實驗1.重物下落帶動葉片攪拌容器中的水(1)方法:在水中放置葉片,葉片上纏繞兩條繩子,每條繩子各跨過一個滑輪,且分別懸掛一個重物,盛水的容器用絕熱性能良好的材料包好.如圖所示,當重物下落時便帶動葉片轉動,容器中的水受葉片的攪動,水由于摩擦而溫度上升. 焦耳的實驗(2)結論:只要重力所做的功相同,容器內水溫上升的數值就相同,即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同.(2)結論:只要重力所做的功相同,容器內水溫上升的數值就相同系統(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.在絕熱過程中,不論懸掛重物的質量、下落的高度如何不同,只要重力所做的功相同,系統(tǒng)狀態(tài)變化就相同.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2.利用電流的熱效應給水加熱的實驗(1)方法:如圖所示,利用降落的重物使發(fā)電機發(fā)電,電流通過浸在液體的電阻絲,引起液體溫度上升.2.利用電流的熱效應給水加熱的實驗(2)結論:對同一個系統(tǒng),在絕熱過程中,只要所做的電功相等,系統(tǒng)溫度上升的數值就相同,即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同.(2)結論:對同一個系統(tǒng),在絕熱過程中,只要所做的電功相等,3.結論焦耳實驗表明在各種不同的絕熱過程中,要使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化,做功的數量只由過程的始末兩個狀態(tài)決定,而與做功的方式無關.3.結論 功和內能1.內能:任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量,它等于系統(tǒng)中所有分子熱運動的動能與分子間相互作用的勢能之和,與系統(tǒng)的溫度和體積有關,是一個狀態(tài)量.我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的內能. 功和內能2.功、內能、內能的變化之間的關系(1)內能與內能的變化①內能在微觀上由分子數和分子熱運動劇烈程度和相互作用力決定,宏觀上體現為物體的溫度和體積,因此物體的內能是一個狀態(tài)量.②當物體溫度變化時,分子熱運動劇烈程度發(fā)生改變,分子平均動能變化.物體體積變化時,分子間距離變化,分子勢能發(fā)生變化,因此物體的內能變化只由初、末狀態(tài)決定,與中間過程及方式無關.2.功、內能、內能的變化之間的關系(2)做功與內能的變化的關系①當系統(tǒng)從某一狀態(tài)經過絕熱過程到達另一狀態(tài)時,內能的增加量ΔU就等于外界對系統(tǒng)所做的功W,用式子表示為:ΔU=W.②上式表明:在絕熱過程中,外界對系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的內能增加,外界對系統(tǒng)做多少功,系統(tǒng)的內能就增加多少;系統(tǒng)對外界做功,系統(tǒng)的內能減少,系統(tǒng)對外界做多少功,系統(tǒng)的內能就減少多少.(2)做功與內能的變化的關系(3)功和內能的區(qū)別①功是能量轉化的量度,是過程量,而內能是狀態(tài)量.②做功過程中,能量一定會發(fā)生轉化,而內能不一定變化,只有在絕熱過程中,做功才一定能引起內能的變化.③物體的內能大,并不意味著做功多,只有內能變化大,才可能做功多.(3)功和內能的區(qū)別(1)內能是物體所具有的,對于物體中的某一個具體分子,無內能可言.(2)做功方式的多樣性決定了能量轉化方式的多樣性,不同形式的功對于內能的轉化是等效的.(1)內能是物體所具有的,對于物體中的某一個具體分子,無內能 熱和內能1.熱傳遞(1)定義:熱量從高溫物體傳到低溫物體的過程.(2)條件:相互接觸的兩物體間存在溫度差. 熱和內能只要存在溫度差,熱傳遞過程就會進行,與原來物體內能的多少無關.熱傳遞過程能量可以由內能大的物體傳到內能小的物體上,也可以由內能小的物體傳到內能大的物體上.只要存在溫度差,熱傳遞過程就會進行,與原來物體內能的多少無關2.熱量和內能變化的關系(1)系統(tǒng)在單純的傳熱過程中,內能的增加量ΔU等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q,即ΔU=Q.(2)上式表明:單純地傳熱使物體的內能發(fā)生變化,內能改變的多少可用熱量來量度.單純地對物體傳熱,物體吸收了多少熱量,物體的內能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內能就減少多少.2.熱量和內能變化的關系3.做功和傳熱在改變物體內能上的區(qū)別與聯系3.做功和傳熱在改變物體內能上的區(qū)別與聯系溫度、內能和熱量的區(qū)別與聯系1.內能與溫度從宏觀上看,溫度表示的是物體的冷熱程度;從微觀上看,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,其內能一定增加.但向物體傳遞熱量,物體的內能卻不一定增加(可能同時對外做功).溫度、內能和熱量的區(qū)別與聯系2.熱量和內能內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的,狀態(tài)確定,系統(tǒng)的內能也隨之確定,要使系統(tǒng)的內能發(fā)生變化,可以通過熱傳遞或做功兩種方式來完成,而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,是用來衡量物體內能變化的,有過程,才有變化,離開過程,毫無意義.就某一狀態(tài)而言,只有“內能”,根本不存在什么“熱量”和“功”,因此,不能說一個系統(tǒng)中含有“多少熱量”或“多少功”.2.熱量和內能 做功與內能改變的關系 如圖所示,厚壁容器的一端通過膠塞插進一只靈敏溫度計和一根氣針,另一端有個用卡子卡住的可移動的膠塞.用打氣筒慢慢向筒內打氣,使容器內的壓強增加到一定程度,這時讀出溫度計示數.打開卡子,膠塞沖出容器后(
) 做功與內能改變的關系A.溫度計示數變大,實驗表明氣體對外界做功,內能減少B.溫度計示數變大,實驗表明外界對氣體做功,內能增加C.溫度計示數變小,實驗表明氣體對外界做功,內能減少D.溫度計示數變小,實驗表明外界對氣體做功,內能增加A.溫度計示數變大,實驗表明氣體對外界做功,內能減少【解析】
根據功是能量轉化的量度,對外做了多少功,就意味著轉化了多少能量.本例中由于是厚壁容器,打開卡子后,氣體迅速膨脹,這樣的過程可以當作絕熱過程,由此判斷,轉化的應是系統(tǒng)的內能,即氣體對外做功,系統(tǒng)的內能減少,溫度降低.選項C正確.【答案】
C【解析】根據功是能量轉化的量度,對外做了多少功,就意味著轉【方法總結】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)內能增加,ΔU為正值;若系統(tǒng)對外界做正功,系統(tǒng)內能減少,ΔU為負值.此過程做功的多少為內能轉化多少的量度.(2)在絕熱過程中,內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)的內能也相應地確定了,內能的變化ΔU也確定了,而功是能量轉化的量度,所以ΔU=W,即W為恒量,這也是判斷絕熱過程的一種方法.【方法總結】 如圖所示,一定質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,則被密封的氣體(
) 如圖所示,一定質量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)A.溫度升高,壓強增大,內能減少B.溫度降低,壓強增大,內能減少C.溫度升高,壓強增大,內能增加D.溫度降低,壓強減小,內能增加解析:由F對密閉的氣體做正功,容器及活塞絕熱,則Q=0,由功和內能的關系知,理想氣體內能增大,溫度升高,再根據pV/T=C,V減小,p增大.故選C.答案:CA.溫度升高,壓強增大,內能減少 熱傳遞與物體內能的變化 關于物體內能的變化情況,下列說法中正確的是(
)A.吸熱的物體,其內能一定增加B.體積膨脹的物體,其內能一定減少C.放熱的物體,其內能也可能增加D.絕熱壓縮的物體,其內能一定增加 熱傳遞與物體內能的變化【解析】
改變物體的內能有兩種方式.物體吸熱,同時對外做功,內能不一定增加,A錯;體積膨脹對外做功,但同時吸熱時,內能不一定減小,B錯;物體放熱同時對物體做功,其內能可能增加,C正確;絕熱壓縮物體,只對物體做功,不發(fā)生熱傳遞,其內能一定增加,故選C、D.【答案】
CD【解析】改變物體的內能有兩種方式.物體吸熱,同時對外做功,【方法總結】(1)做功和傳熱在改變物體的內能上是等效的,在只有傳熱時ΔU=Q.(2)應用公式Q=cmΔt時明確各量的意義,并注意各量均為國際單位.【方法總結】 一個銅塊和鐵塊,質量相等,銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度T2高,當它們接觸在一起時,如果不和外界交換熱量,則(
)A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊放出的熱量等于鐵塊吸收的熱量B.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內,銅塊放出的熱量不等于鐵塊吸收的熱量C.達到熱平衡時,銅塊的溫度T=(T1+T2)/2D.達到熱平衡時,兩者的溫度相等 一個銅塊和鐵塊,質量相等,銅塊的溫度T1比鐵塊的溫度解析:在孤立系統(tǒng)中,兩物體發(fā)生熱交換時,一個物體放出的熱量等于另一物體吸收的熱量,當達到熱平衡時兩物體必具有相同的溫度,但一般情況下,一個物體升高的溫度并不等于另一個物體降低的溫度,故選A、D.答案:AD解析:在孤立系統(tǒng)中,兩物體發(fā)生熱交換時,一個物體放出的熱量等 內能、溫度和熱量、功的區(qū)別與聯系 對于熱量、功和內能三者的說法正確的是(
)A.熱量、功、內能三者的物理意義相同B.熱量、功都可以作為物體內能的量度C.熱量、功、內能的單位不相同D.熱量和功是由過程決定的,而內能是由物體狀態(tài)決定的 內能、溫度和熱量、功的區(qū)別與聯系【解析】
逐項分析如下:【解析】逐項分析如下:故選D.【答案】
D【方法總結】區(qū)別熱量、功和內能的技巧(1)就某一狀態(tài)而言,只有“內能”,根本談不上“熱量”和“功”.(2)就某一過程而言,“內能”有變化,與“熱量”、“功”對應.(3)一個物體的內能無法計算,但物體的內能變化是可以計算的.故選D. 對于熱量、功和內能三者的關系,下列說法中正確的是(
)A.三者單位相同,物理意義相同B.熱量和功是內能的量度C.熱量和功由過程決定,而內能由物體狀態(tài)決定D.系統(tǒng)內能增加了100J,可能是外界采用絕熱方式對系統(tǒng)做功100J,也可能是外界單純地對系統(tǒng)傳熱100J 對于熱量、功和內能三者的關系,下列說法中正確的是(解析:熱量、功和內能三者盡管單位相同,但物理意義有本質區(qū)別,A錯.熱量和功由過程決定,內能由物體狀態(tài)決定,熱量和功是內能變化的量度,C對,B錯.對一個絕熱過程ΔU=W=100J,對一個單純的傳熱過程ΔU=Q=100J,都可以使系統(tǒng)內能增加100J,D對.答案:CD解析:熱量、功和內能三者盡管單位相同,但物理意義有本質區(qū)別,高三物理一輪復習課件:《熱力學定律》(人教版選修3-3)高三物理一輪復習課件:《熱力學定律》(人教版選修3-3)1.關于熱量和物體內能變化的關系下列說法正確的是(
)A.物體吸收熱量內能一定增大B.物體的內能增大一定是吸收了熱量C.熱量可以從內能小的物體向內能大的物體傳遞D.熱量只能從內能大的物體向內能小的物體傳遞1.關于熱量和物體內能變化的關系下列說法正確的是()解析:改變物體的內能有兩種方式,做功和熱傳遞,物體吸收熱量的同時如果物體對外做了功,內能不一定增大,故A錯,同理物體內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,而物體內能的大小不僅與溫度有關,還與物質的量和體積有關,
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