中小学教育资源及组卷应用平台 10.1功和内能 + 10.2 热和内能 问题1、功和内能有哪些相关的知识和结论？ 答1．焦耳的实验(1)绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热． (2)代表性实验①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升．②通过电流的热效应给水加热． (3)实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关． 问题2．功和内能有什么关系？ (1)内能：依赖于一个热力学系统自身状态的物理量，是热力学系统的一种能量． (2)功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量，即ΔU＝W. ①ΔU＝W适用条件是绝热过程． ②在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外界做功，系统的内能减少． 深度思考 如图1：在有机玻璃筒底放少量浸有乙醚的棉花，压下活塞，观察棉花的变化． (1)你能看到什么现象？实验现象说明了什么？ 答案 (1)可以看到棉花燃烧．实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到棉花的燃点后引起棉花燃烧． (2)图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？ (2)迅速按下活塞是为了减少甚至杜绝热传递，创造一个绝热条件． 练习1 如图2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，以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( ) A．E甲不变，E乙减小 B．E甲不变，E乙增大 C．E甲增大，E乙不变 D．E甲增大，E乙减小 练习1答案 D 解析 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况，对甲室内的气体，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，内能就减小，故D选项正确． 结论： 1 压缩气体，外界对气体做功，内能增大，温度升高，柴油机就是利用这个原理点火的. 2 在绝热过程中，末态内能大于初态内能时，ΔU为正，W为正，外界对系统做功.末态内能小于初态内能时，ΔU为负，W为负，系统对外界做功. 练习2 (多选)下列关于系统的内能的说法正确的是( ) A．系统的内能是由系统的状态决定的 B．分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的 C．做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能 D．气体在大气中绝热膨胀时对外做了功，但气体的内能不变 练习2答案 AB 解析 系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A对；正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对；做功和热传递都可以改变系统的内能，C错；气体绝热膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交换，所以系统的内能要减小，故D错． 问题3热和内能之间有什么关系？ 答1．热传递(1)条件：物体的温度不同． (2)定义：两个温度不同的物体相互接触时，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到了低温物体． 2．热和内能：(1)热量：它是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度．表达式：ΔU＝Q. (2)热传递与做功在改变系统内能上的异同．做功和热传递都能引起系统内能的改变． （3）做功时是内能与其他形式能的转化；热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移． 3．功、内能、热量和温度的区别和联系 (1)内能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量． (2)热量与温度：热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志． ... ...
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