3.1功、热和内能的改变-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019选择性必修第三册）

3.1 功、热和内能的改变 知识点一、焦耳的实验 1．绝热过程：系统不从外界 ，也不向外界 的过程． 2．代表性实验 (1)重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度 (2)通过电流的 给液体加热． 3．实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的 两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式． 4．内能：只依赖于热力学系统 的物理量． 知识点二、功与内能的改变 1．功与内能的改变 在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝ . 2．理解 (1)ΔU＝W的适用条件是 过程． (2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能 ；系统对外做功，系统的内能 知识点三、热与内能的改变 1．传热 (1)条件：物体的 不同． (2)传热：热从 物体传到了 物体． 2．热和内能 (1)热量：在单纯的传热过程中系统 变化的量度． (2)热与内能的改变 当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝ . (3)传热与做功在改变系统内能上的异同． ①做功和传热都能引起系统 的改变． ②做功时，内能与其他形式的能发生 ；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的 改变内能的两种方式的比较 比较项目 做功 热传递 内能变化 外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少 物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少 物理实质 其他形式的能与内能之间的转化 不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移 相互联系 做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的 [例题1] （2023•慈溪市校级开学）在一个真空的钟罩中，用不导热的细线悬吊一个铁块，中午时铁块的温度是28℃，晚上铁块的温度是23℃。铁块的内能（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断 【解答】解：因为物体的内能与温度、体积有关，当铁块的温度降低时，铁块的体积变化很小，所以其内能随温度降低而减小，故ACD错误，B正确。 故选：B。 [例题2] （2023•和平区模拟）关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越大，布朗运动越剧烈 C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式 D．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小 [例题3] （2022春•东昌府区校级期中）下列说法正确的是（　　） A．单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点 B．布朗运动是分子热运动，而扩散现象不是分子热运动 C．做功和热传递都可以改变物体的内能，但同时做功和热传递，内能不一定发生变化 D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面分子引力小于分子斥力 [例题4] （2022•雨花区校级开学）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加 B．在汽油机的压缩冲缩中，内能转化为机械能 C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 [例题5] （多选）（2022秋•济南月考）如图所示是学习“内能与热机”曾做过的一个演示实验。这个实验（　　） A．说明做功改变物体的内能 B．说明可用内能来对外做功 C．过程中内能转化为机械能 D．反映了热机的工作原理 1. （多选）（2022秋•济南月考）关于各事例中能量转化和转移的分析，下列说法正确的是（　　） A．太阳能热水器工作时，太阳能转化为内能 B．燃料燃烧放热的过程，化学能转化为内能 C．用冷水冷却汽车发动机，内能发生了转移 D．给电动车蓄电池充电时，电能发生了转移 2. （2021秋•徐汇区校级期中）下列各事例中是通过热传递改变物体内能的是（　　） A．车床上车刀切削工件后发热 B．用肥皂水淋车刀后车刀降温 C．擦火柴时火柴头温度升高 D．搓搓手就会觉得手发热 3. （2021秋•静海区校级月考）高温物体甲和低温物体乙发生热传递，最后达到热平衡，这个过程的实质是（　　） A．甲把内能传给乙，最后甲、乙两者温度相等 B．甲把内能传给乙，最后甲、乙两者内能相等 C．甲把温度传给乙，最后甲、乙两者温度相等 D．甲把温度传给乙，最后甲、乙两者内能