做功、热传递与内能变化的关系 做功和热传递是改变物体内能的两个过程，它们在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不同：做功是其他形式的能和内能之间的转化，热传递则是物体间内能的转移．理解时应注意以下几点： 1．存在温度差是发生热传递的必要条件，热量是物体热传递过程中物体内能的改变量，热量与物体内能的多少、温度的高低无关． 2．机械能是描述物体机械运动状态的量，而内能是描述物体内部状态的量．两者没有直接关系，但可以相互转化． 3．理想气体其内能仅与温度有关，体积变大，气体对外做功；体积减小，外界对气体做功．做功的多少可以根据公式W＝P·ΔV进行计算． (双选)在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是( ) A．电流通过电炉而使温度升高 B．在阳光照射下，水的温度升高 C．铁锤打铁块，使铁块温度升高 D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快 【解析】 电流通过电炉做功使电能转化为内能；在阳光照射下，水温升高是靠太阳的热辐射来升温的；铁锤打铁块是做功过程；室内放上冰块是通过热传递的方式来改变气温的． 【答案】 BD 1.(双选)如图所示，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．汽缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相等．现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比( ) A．右边气体温度升高，左边气体温度不变 B．左右两边气体温度都升高 C．左边气体压强增大 D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 【解析】 当电热丝通电后，右边的气体温度升高，气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，内能增加，气体的温度升高．根据气体实验定律左边的气体压强增大，B、C正确．右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功，D错． 【答案】 BC 热力学第二定律 热力学第二定律体现了宏观能量转化的方向性，要理解其两种不同的表述和微观意义． 1．热力学第二定律的两种表述 (1)热传导具有方向性：热量不能自发地从低温物体传到高温物体． (2)机械能与内能转化的方向性：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响． 2．热力学第二定律的微观解释 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少． 应用时应注意把握“方向性”和“熵增加原理”来正确分析和判定． 第一类“永动机”：是指设想中的既不消耗能量又能源源不断地对外做功的机器．它违背了能量转化和守恒定律，因此，不可能实现． 第二类“永动机”：是指设想中的效率达到100%的热机．第二类永动机虽没有违背能量转化和守恒定律，但违背了热力学第二定律，因此也是不可能实现的． 3．分析问题的方法 (1)掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向的说明．凡是对这种宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述．本章对热力学第二定律的表述很多，但这些不同形式的表述都是等价的． (2)自然过程：自然过程是指没有外来干扰自然进行的过程． (3)热传导具有方向性：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体．要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化． (4)气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体绝不会自发地分开，成为两种不同的气体． (5)机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在水平面上运动 ... ...
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