学案第十章热力学定律学案无答案新人教版选修33.docx
- 文档编号:750264
- 上传时间:2022-10-12
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:120.50KB
学案第十章热力学定律学案无答案新人教版选修33.docx
《学案第十章热力学定律学案无答案新人教版选修33.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学案第十章热力学定律学案无答案新人教版选修33.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
学案第十章热力学定律学案无答案新人教版选修33
第十章热力学定律
●功和内能热和内能
[目标定位] 1.知道做功可以改变物体的内能.2.知道热传递与内能变化的关系.3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果.
考点一、功和内能关系的理解
1.内能
(1)微观:
所有分子的动能和势能之和.
(2)宏观:
只依赖于热力学系统自身状态的物理量.
(3)状态量.
2.功和内能变化的关系
做功可以改变系统的内能,功是系统内能转化的量度,在绝热过程中:
(1)外界对系统做功,系统内能增加,即ΔU=U2-U1=W;
(2)系统对外界做功,系统内能减少,即W=ΔU.
3.内能与机械能的区别和联系
(1)区别:
内能与机械能是两个不同的概念.
(2)联系:
在一定条件下可以相互转化,且总量保持不变.
例1 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,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( )
图1
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
例2 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
题组一 做功与内能的变化
1.用下述方法改变物体的内能,属于做功的方式是( )
A.用锤子打铁时,铁块发热
B.用磨刀石磨刀时,刀发热
C.双手互搓,手发热
D.用天然气烧水
2.在给自行车轮胎打气时,会发现胎内空气温度升高,这是因为( )
A.胎内气体压强不断增大,而容积不变
B.轮胎从外界吸热
C.外界空气温度本来就高于胎内气体温度
D.打气时,外界不断地对胎内气体做功
3.一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内,当用活塞压缩气体时,一定增大的物理量有(不计气体分子势能)( )
A.气体体积B.气体分子密度
C.气体内能D.气体分子的平均动能
4.如图1所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动.设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中( )
图1
A.外界对气体做功,气体内能增大
B.外界对气体做功,气体内能减小
C.气体对外界做功,气体内能增大
D.气体对外界做功,气体内能减小
5.如图2所示,绝热容器中间用隔板隔开,左侧装有气体,右侧为真空.现将隔板抽掉,让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡,在此过程中( )
图2
A.气体对外界做功,温度降低,内能减少
B.气体对外界做功,温度不变,内能不变
C.气体不做功,温度不变,内能不变
D.气体不做功,温度不变,内能减少
6.在下述各种现象中,不是由做功引起系统温度变化的是( )
A.在阳光照射下,水的温度升高
B.用铁锤不断锤打铅块,铅块温度会升高
C.在炉火上烧水,水的温度升高
D.电视机工作一段时间,其内部元件温度升高
7.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,则在此过程中( )
A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增加
B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少
C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加
D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少
考点二、热和内能
1.传热和内能变化的关系
系统在单纯传热过程中,内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q,即ΔU=Q.
2.区分三组概念
(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.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差,但是传递的是能量,不是温度.
(3)热量与功
热量和功,都是系统内能变化的量度,都是过程量,一定量的热量与一定量的功相当,功是能量变化的量度,但它们之间有着本质的区别.
例3 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T=
D.达到热平衡时,两者的温度相等
例4 若对物体做1200J的功,可使物体温度升高3℃,改用传热的方式,使物体温度同样升高3℃,那么物体应吸收________J的热量,如果对该物体做3000J的功,物体的温度升高5℃,表明该过程中,物体应________(填“吸收”或“放出”)热量________J.
题组二 传热与内能的变化
1.下列关于内能与热量的说法中,正确的是( )
A.马铃薯所含热量高
B.内能越大的物体热量也越多
C.热量自发地从内能大的物体流向内能小的物体
D.热量自发地从温度高的物体流向温度低的物体
2.在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体,它们之间没有发生热传递,这是因为( )
A.两物体没有接触
B.两物体的温度相同
C.真空容器不能发生热对流
D.两物体具有相同的内能
题组三 综合应用
1.如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别浸没在水和水银的同一深度处,A、B两球用同一种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高到同一值,两球膨胀后,体积相等,则( )
A.A球吸收的热量较多
B.B球吸收的热量较多
C.两球吸收的热量一样多
D.无法确定
2.在外界不做功的情况下,物体的内能增加了50J,下列说法中正确的是( )
A.一定是物体放出了50J的热量
B.一定是物体吸收了50J的热量
C.一定是物体分子动能增加了50J
D.物体的分子平均动能可能不变
3.如图所示的容器中,A、B中各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A、B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.打开阀门前,A中水面比B中水面高,打开阀门后,A中的水逐渐向B中流,最后达到同一高度,在这个过程中( )
A.大气压力对水做功,水的内能增加
B.水克服大气压力做功,水的内能减少
C.大气压力对水不做功,水的内能不变
D.大气压力对水不做功,水的内能增加
4.某同学做了一个小实验;先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,一小时后取出烧瓶,并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图5所示.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的____________,温度____________,体积________.
图5
(2)若只对一定质量的理想气体做1500J的功,可使其温度升高5K.若改成只用热传递的方式,使气体温度同样升高5K,那么气体吸收________J的热量.如果对该气体做了2000J的功,使其温度升高了5K,表明在该过程中,气体还________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.
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.对于热量、功和内能,三者的说法正确的是( )
A.热量、功、内能三者的物理意义等同
B.热量、功都可以作为物体内能的量度
C.热量、功、内能的单位不相同
D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体状态决定的
●热力学第一定律 能量守恒定律
[目标定位] 1.理解热力学第一定律,并掌握其表达式.2.能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题.3.理解能量守恒定律,知道能量守恒定律是自然界普遍遵从的基本规律.4.知道第一类永动机是不可能制成的.
考点一、热力学第一定律
1.对热力学第一定律的理解
(1)对ΔU=W+Q的理解:
做功和热传递都可以改变内能,如果系统跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么外界对系统所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于系统内能的增加ΔU,即ΔU=Q+W.
(2)对ΔU、Q、W符号的规定
①功W:
外界对系统做功,W>0,即W为正值;
系统对外界做功,W<0,即W为负值.
②热量Q:
系统吸热为正,Q>0;
系统放热为负,Q<0.
③内能变化:
系统内能增加,ΔU>0,即ΔU为正值;
系统内能减少,ΔU<0,即ΔU为负值.
2.判断是否做功的方法
一般情况下外界对系统做功与否,需看系统的体积是否变化.
(1)若系统体积增大,表明系统对外界做功,W<0;
(2)若系统体积变小,表明外界对系统做功,W>0.
例1 空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了1.5×105J,这一过程中空气向外界传递的热量是多少?
题组一 热力学第一定律的应用
1.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A.吸热的物体,其内能一定增加
B.体积膨胀的物体,其内能一定减少
C.放热的物体,其内能也可能增加
D.绝热压缩的物体,其内能一定增加
2.下列过程可能发生的是( )
A.物体吸收热量,对外做功,同时内能增加
B.物体吸收热量,对外做功,同时内能减少
C.外界对物体做功,同时物体吸热,内能减少
D.外界对物体做功,同时物体放热,内能增加
3.如图1所示是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的( )
图1
A.温度升高,内能增加600J
B.温度升高,内能减少200J
C.温度降低,内能增加600J
D.温度降低,内能减少200J
4.给旱区送水的消防车停于水平地面,在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体( )
A.从外界吸热B.对外界做负功
C.分子平均动能减小D.内能增加
5.一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量,内能增加了4.2×105J.
(1)是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?
做了多少焦耳的功?
(2)如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变,但是内能增加了1.6×105J,计算结果W=-1.0×105J,是负值,怎样解释这个结果?
(3)在热力学第一定律ΔU=W+Q中,W、Q和ΔU为正值、负值各代表什么物理意义?
6.关于内能的变化,以下说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增大
B.物体对外做功,内能一定减少
C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变
D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变
7.一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了1.2×105J,则下列各式中正确的是( )
A.W=8×104J,ΔU=1.2×105J,Q=4×104J
B.W=8×104J,ΔU=-1.2×105J,Q=-2×105J
C.W=-8×104J,ΔU=1.2×105J,Q=2×104J
D.W=-8×104J,ΔU=-1.2×105J,Q=-4×104J
二、能量守恒定律
1.不同形式的能量之间可以相互转化
(1)各种运动形式都有对应的能,如机械运动对应机械能,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十 热力学 定律 学案无 答案 新人 选修 33
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)