第十章 內(nèi)能能的轉(zhuǎn)化和守恒定律專題
考綱要求:
●物體內(nèi)能、做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式、熱量…I級(jí)
?熱力學(xué)第一定律、絕對(duì)零度不可達(dá)到…I級(jí).
?熱力學(xué)第二定律、永動(dòng)機(jī)不可能…I級(jí)
●能量守恒定律、能源的開(kāi)發(fā)和利用,能源的利用和環(huán)境保護(hù)…I級(jí)
說(shuō)明:不要求知道熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式
知識(shí)達(dá)標(biāo):
一、物體的內(nèi)能
1.分子的平均動(dòng)能: 的平均值.
是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。
問(wèn)題:比較O℃的鐵和O℃的銅分子的平均動(dòng)能的關(guān)系.
比較O℃的鉛球靜止和運(yùn)動(dòng)時(shí)分子的平均動(dòng)能的關(guān)系.
2.分子的勢(shì)能:
分子勢(shì)能的變化與 做功密切相關(guān).
r>ro時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為 ,當(dāng)增大r時(shí),分子力做 功,分子勢(shì)能
r<ro時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為_(kāi)_____,當(dāng)減小r時(shí),分子力做_____功,分子勢(shì)能______.
當(dāng)r=ro時(shí),分子勢(shì)能具有________值.
從宏觀上看,分子勢(shì)能與物體的_____________有關(guān).
對(duì)于氣體,分子間的作用力_____________,分子勢(shì)能和體積___________.
3.物體的內(nèi)能: 物體內(nèi)_____________________________________,也叫___________.
物體的內(nèi)能與物體的______________、_______________有關(guān).
因分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),所以任何物體__________________________.
4.改變內(nèi)能的兩種方式:_____________和________________.
二、能量守恒定律
1.熱力學(xué)第一定律:如果外界既向物體傳熱又對(duì)物體做功,那么物體內(nèi)能的增加量就等于______________________________________________________________________.
2.能量守恒定律:
3.永動(dòng)機(jī)不可能制成,因?yàn)樗`反了_________________________________.
綜合訓(xùn)練
1.比較氫氣和氧氣,不考慮分子勢(shì)能,下面說(shuō)法中正確的是:
A.在相同溫度下,氧分子和氫分子具有相同的平均速率
B.質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能’
C.體積和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能
D.摩爾數(shù)和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能
2.用r表示兩個(gè)分子間的距離,EP表示兩個(gè)分子問(wèn)相互作用的勢(shì)能,當(dāng)r=ro時(shí),分子間的引力等于斥力,設(shè)兩分子相距很遠(yuǎn)時(shí),Ep=O,則:
A.當(dāng)r>r0時(shí),EP隨r的增大而增加
B.當(dāng)r<ro時(shí),EP隨r的減小而減小
C.當(dāng)r>r0時(shí),EP不隨r而改變
D.當(dāng)r=ro時(shí),EP為正
3.關(guān)于水和冰,下列說(shuō)法正確的是:
A.0℃的冰比0℃的水的內(nèi)能小
B.O℃的水一定能結(jié)成冰
C.相同質(zhì)量的O0C的水和0℃的冰的內(nèi)能相同
D. 相同質(zhì)量的O℃的水和O0C的冰比較,水的分子勢(shì)能較大
4.行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離最后停下,流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰,降落傘在空中勻速下降,條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈,線圈中產(chǎn)生電流.上述不同現(xiàn)象中所包含的相同物理過(guò)程是:
A.物體克服阻力做功
C.物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
B.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能
5.一定質(zhì)量的某種氣體,下列過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)的是:
A.內(nèi)能增加,對(duì)外做功,放出熱量
B.內(nèi)能減少,對(duì)外做功,不吸收熱量也不放出熱量
C.內(nèi)能不變,外界對(duì)氣體做功,吸收熱量
D. 內(nèi)能增加,外界不對(duì)氣體做功,氣體也不對(duì)外界做功,放出熱量
6.水能是可再生能源,可持續(xù)地利用它來(lái)發(fā)電.若一水力發(fā)電站水庫(kù)的平均流量為Q(m3/s),
落差為h(m),發(fā)電效率為η,則全年發(fā)電量A(kw?h)是多少?
7.某海灣共占面積1.0×107m2,漲潮時(shí)水深20m,此時(shí)關(guān)上水壩閘門,可使水位保持20m不變,退潮時(shí),壩外水位降至18m,假如利用此水壩建水力發(fā)電站,且重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為10%,每天有兩次漲潮,問(wèn)該電站一天能發(fā)出多少電能(g=lOm/s2).
8.一截面積為s的圓桶形容器,裝有質(zhì)量為m的水,水的溫度為t1,在陽(yáng)光下照射時(shí)間T后,溫度升高到t2,若照射光與水平方向的夾角為α,試計(jì)算太陽(yáng)光垂直照射時(shí)單位面積熱輻射的功率.已知水的比熱為c.
二、1.物體吸熱和外界對(duì)物夠做功之和 2.略 3.能量守恒定律
綜合訓(xùn)練:1.D 2.A 3.D 4.AD 5.B 6.8.76×103Qgh 7.4×1010J
8.cm(t2-t1)/Tsinα
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