内能热和功
一、考点聚焦
1.分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体的分子势能。
物体的内能。
2.做功和热传递是改变内能的二种方式。热量,能量守恒定律。
3.热力学第一定律。热力学第二定律。永动机的不可能。绝对零度的不可达到。
4.能源的开发和利用,环境保护。
二、知识扫描
1.温度是表示物体的冷热程度,是物体分子运动平均动能的标志。物体
的温度升高,表明它的分子热运动平均动能
增大。
2.分子势能跟分子间距有关,如图所示。
E
3.物体内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,
p
与物体的温度和体积以及物体的摩尔数有关。4.改变物体内能的方法有两种:热传递和做功。
O
r0
r
5.热力学第一定律关系式为ΔUQW
。注
图8.2-1
意正负符号。第一类永动机是不能
制成的。
6.热力学第二定律一种表述是:不可能使热量由低温物体传递
到高温物体而不引起其它变化。这是按照热传导的方向性来表述的。另一种表述
是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。这
是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的,它也可以表述为:第二类永动机是
不可能制成的。
三、典型例题
例1下列说法正确的是()
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子的平均速率小
C.一定质量00C的水结成00C的冰,内能一定减少
D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加
解析:温度是物体分子热运动的平均动能的标志,但不是内能的标志。所以A是错误
的。
温度低,分子的平均动能小,但分子质量大小不清楚,因而B是错误的。C答案
中要放热,由能量守恒可知,内能一定减少。由热力学第一定律可知,在热传递
不清楚的情况下,内能不一定增加。故C、D是正确的。
点评:本题要求考生掌握分子热运动的平均动能、分子势能和物体内能等概念,并要
正确理解热力学第一定律。
例2一个小铁块沿半径为02m的固定半球内壁的上端边缘由静止下滑,当滑到半球底
部时,底部所受到的压力为铁块重力的15倍,设此下滑过程中损失的机械能全
部转化为内能,并有40%被铁块吸收,已知铁的比热容为046J(gC),g取
10m/s2,求铁块升高的温度?
解析:设铁块的质量为m,则N一mgmv2,铁块在半球底部的动能R
EK
1mv22
12
R(N
mg),据能量守恒有(mgR
12
mv
2)
40
0
0
cmt
,解得
Δt13×103C
点评:对于由多种形式组成的较复杂问题,应先搞清物理过程,r