1、3.1 内能 功 热量 学案(粤教版选修3-3)1系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量就等于外界对系统所做的_2热量是在单纯的传热过程中系统_的量度当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2,内能的增量就等于外界向系统传递的_系统吸收了多少热量,系统的内能就_多少;系统放出了多少热量,系统的内能就_多少3虽然做功和热传递都能引起系统内能的改变,但它们还是有重要区别的,做功是内能与其他形式的能发生_,而热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的_4金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使汽缸中的柴油达到燃点的过程是( )A迅速向里推活塞B迅速向外拉活塞C缓慢向里推活塞
2、D缓慢向外拉活塞5关于热传递,下列说法中正确的是( )A热传递的实质是温度的传递B物体间存在着温度差,才能发生热传递C热传递可以在任何情况下进行D物体内能发生改变,一定是吸收或放出了热量6关于物体内能的变化,以下说法中正确的是( )A物体吸收热量,内能一定增大B物体放出热量,内能一定减少C物体对外做功,内能可能增加D外界对物体做功,内能一定增加【概念规律练】知识点一 绝热过程中做功与内能的改变1绝热过程中,外界压缩气体做功20 J下列说法中正确的是( )A气体内能一定增加20 JB气体内能增加必定小于20 JC气体内能增加可能小于20 JD气体内能可能不变2采用绝热(即不与外界交换热量)的方式
3、使一定量的气体由初态A变化至末态B.对于不同的绝热方式,下面说法正确的是( )A对气体所做的功不同B对气体所做的功相同C对气体不需做功,因为没有能量的传递D以上三种说法都不对知识点二 热传递与内能的变化3(双选)一铜块和一铁块,质量相等,铜块的温度T1比铁块的温度T2高,当它们接触在一起时,如果不和外界交换能量,则( )A从两者开始接触到热平衡的整个过程中,铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B在两者达到热平衡以前的任意一段时间内,铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C达到热平衡时,铜块的温度比铁块的低D热平衡时,两者的温度相等4(双选)在外界不做功的情况下,物体的内能增加了50 J,下列说
4、法中正确的是( )A一定是物体放出了50 J的热量B一定是物体吸收了50 J的热量C一定是物体分子动能增加了50 JD物体的分子平均动能可能不变知识点三 做功和热传递与内能变化的关系5一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则( )A气泡对外做功,内能不变,同时放热B气泡对外做功,内能不变,同时吸热C气泡内能减少,同时放热D气泡内能不变,不吸热也不放热【方法技巧练】判断物体内能变化的方法图16如图1所示,活塞将汽缸分成甲、乙两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( )AE甲不变,
5、E乙减小 BE甲不变,E乙增大CE甲增大,E乙不变 DE甲增大,E乙减小7(双选)对于一定质量的气体( )A吸热时其内能可以不变B吸热时其内能一定不变C不吸热也不放热时其内能可以减小D不吸热也不放热时其内能一定不变参考答案课前预习练1功2内能变化 热量 增加 减少3转化 转移4A 此题考查有关热和功的内容,当向里推活塞时,外界对柴油与空气的混合物做功,又因为汽缸是用导热良好的金属做成的,因而当缓慢向里推活塞时,由于热传导,汽缸中的柴油与空气的混合物温度不会上升很高使之达到燃点,故只有迅速向里推活塞,才可能使汽缸中的柴油达到燃点5B 热传递的实质是物体间内能的转移,故A错热传递的条件是物体间存在
6、温度差,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,若两物体温度相同,它们之间便不再发生热传递,即达到了热平衡,故B对、C错物体吸收或放出热量,内能会发生变化,但内能变化不一定是热传递引起的,还可以通过做功的方式实现,故D错6C 物体内能的变化既可以由热传递引起,也可以由做功引起,因此A、B、D错误,C正确课堂探究练1A 绝热过程中,做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少内能发生变化。方法总结 绝热过程中,功是内能转化的量度,WU.2B 对于一定量的气体,不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B,都是绝热过程在这一过程中,气体在初状态A有一确定的内能UA,在状态B有另一确定的内能UB,
7、由绝热过程中UUBUAW知,W为恒量,所以B选项正确方法总结 在绝热过程中,内能和其他形式的能一样也是状态量气体的初、末状态确定了,在初、末状态的内能也相应地确定了,故内能的变化U也确定了而功是能量转化的量度,所以UW,即W为恒量这就是我们判断绝热过程中做功与内能改变的方法3AD 热平衡条件是温度相等,热传递的方向是从温度高的物体传向温度低的物体在热传递过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,因此A、D正确,B、C错误方法总结 热传递是从高温物体传向低温物体热传递过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量4BD 在外界不做功的情况下,系统内能的改变等于传递的热量,内能增加,一定是吸
8、收了相等能量的热量,故A错,B对物体内能包括所有分子的动能和势能,内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定,所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J物体的分子平均动能有可能不变,这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能方法总结 热传递改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程,热传递使物体的内能发生变化时,内能改变的多少可用热量来量度在单纯的热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少;系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少5B 在气泡缓慢上升的过程中,气泡外部的压强逐渐减小,气泡膨胀,对外做功,故气泡中空气分子的内能减小,温度降低但由于外部恒温,且气泡缓慢上
9、升,故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度,内能不变,故需从外界吸收热量,且吸收的热量等于泡内空气对外界所做的功方法总结 做功和热传递在改变物体内能上是等效的,且它们可以同时进行它们引起内能变化的方向可以是都使系统内能增加或减小;也可以是一个使系统内能增加,另一个使系统内能减小6D 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都历经绝热过程,内能的改变取决于做功的情况对于甲室内的气体,在拉杆缓慢向外拉的过程中,活塞左移,压缩气体,外界对甲室气体做功,其内能应增大;对乙室内的气体,活塞左移,气体膨胀,气体对外界做功,内能应减小方法总结 在绝热过程,压缩气体,外界对气体做功,内能增大;气体膨胀(自由膨胀除外),气体对外界做功,内能减小7AC 内能的改变既可以通过做功来实现,又可以通过热传递来实现,还可以做功和热传递同时进行来实现,由此分析知A、C是正确的,B、D是错误的,故答案为A、C.方法总结 做功和热传递都可以改变物体的内能,从改变内能的最终结果看,两者是等效的判断物体内能变化时要综合考虑两种方式,才能得到内能变化的准确结果