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2021学年2 能量守恒定律评优课ppt课件
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这是一份2021学年2 能量守恒定律评优课ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了图3-7，热力学能，热力学第一定律，二单位，能量守恒定律，不能持续转动的道理，图3-11，复习与巩固p90，两手借助哈气取暖，两手相搓取暖等内容，欢迎下载使用。
第二部分 能量守恒定律
图3-7所示是20世纪20年代德国发行的一张明信片，标题是：拿爱因斯坦开玩笑。漫画中用磁铁的吸引力来牵引车子前行，这样，车可以永远运动下去。讨论一下，这类永动机为什么不能实现？
（一）热力学能 物质的不同运动对应着不同的能量，如机械运动对应着机械能，电磁运动对应着电磁能，热运动对应的称为热力学能。 1、分子动能 每一个分子都在高速运动，每一个分子都是实物粒子，并都有一定的质量，因此每一个分子都具有动能。由于分子的频繁碰撞，使分子的速度大小不尽相同，因此关注每一个分子的动能没有实际的价值。我们把所有分子动能的平均值叫分子热运动的平均动能。
2、分子势能 地球上的物体由于与地球之间存在相互作用力而具有重力势能。由于分子之间存在相互作用力，类比可知分子间也存在分子势能。3、热力学能物体中所有分子的动能和势能的总和，叫做物体的热力学能，也做内能。热力学能是大量分子无规则运动和分子问的相互作用的共同结果。
（二）改变热力学能的方式
改变物体的热力学能有两种方式：做功和热传递。1、做功改变物体的热力学能的实例
（1）粘乙醚的棉花放入气缸内，活塞迅速下移，会发现棉花燃烧起来，如图3—8甲所示。活塞对气体有向下的压力，又有向下的位移，即对气体做了功，带来的变化是气体温度升高（粘乙醚的棉花燃烧起来了），说明做功可以使气体的热力学能增加。
甲 空气被压缩时内能增大
乙空气推动塞子时，内能减少
图3—8 做功改变空气的热力学能
（2）用打气筒向瓶内充气，达到一定程度时，瓶中气体会冲开塞子，使瓶内气体热力学能减少，如图3-8乙所示。因此，做功可以改变物体的热力学能。
(3)类似的例子还有很多：用锯条锯木头，锯条和木头温度都升高。打气筒打气时，筒壁会变热。载人飞船高速返回地面时，与空气摩擦，能划亮天空，如图3-9所示。
图3-9 神六返回仓与大气层摩擦发光
2、热传递改变物体的热力学能的实例
将烧红的铁块放入冷水中，称为“淬火”，如图3-10所示，这时铁块温度降低，热力学能减少，水的温度升高，热力学能增加，热传递可以改变物体的热力学能。
图3-10 将烧红的刀具放入冷水中淬火
（三）热力学能与哪些因素有关
分子的热运动只与温度有关，分子势能与体积有关，所以某物体的热力学能与两因素有关：温度和体积。 还有一个量也会影响物体的热力学能，那就是分子数目，分子数目越多，分子的动能之和就越大。即相同温度下，一池塘水比一杯水的热力学能多。 分子运动是永不停息的，无论物体处于什么状态，热运动是不可能停止的，因此任何物体都具有热力学能。
物体的热力学能取决于物体的温度、体积和分子数目。一定量的固体或液体，通常情况下体积变化不明显，可用其温度的变化来确定热力学能是否改变；而气体通常不考虑分子势能，一样可以用温度的变化判断其热力学能的变化。 可以简单认为物体的温度升高，热力学能增加；温度降低，热力学能减少。
物理研究的艺术—类比法
类比方法是以比较为基础，通过比较找出相似或相同点，并以此为依据，把其中某一对象的有关知识和结论迁移到另一对象中去。类比思维方法是几种逻辑思维方法中最富有创造性的，物理学史上的一些重大发现往往起源于类比，类比被称为“伟大的引路人”，尽管类比不能取代论证，但可以作为新规律和概念的依托。这种“从特殊到特殊”的科学方法，尽管其结论具有偶然性，还需要后续的实践检验，但它们在物理学中有广泛的应用。
我们在用重力势能来类比分子是能就是典型的类比方法。还可以将气体分子比成弹性小球，并用小球对器壁的碰撞解释和推导气体压强；用刚性小球的反弹来解释光的反射定律，用太阳行星模型去类比原子结构；用小球、拉伸橡皮筋和亚弹簧模型去比拟分子引力和斥力。
（一）热力学第一定律的内容做功和热传递都能改变物体的热力学能，它们之间究竟存在怎样的关系呢？实验和研究表明，当一个物体状态发生变化时，做功和热传递往往是同时存在的。用Q表示外界对系统传递的热量，用W表示外界对系统做的功，用ΔU表示系统热力学能的增加量，那么有 ΔU =Q+W 这就是热力学第一定律，用文字表述为物体热力学能的增加量AU等于物体从外界吸收的热量Q与外界对物体做的功W之和。
做功的过程就是能量转化的过程；做多少功，能量转化多少，功是能量转化的量度。热量是热传递过程中物体热力学能增加或减少的值，是热传递过程中热力学能变化的量度，是过程量，与功相当。因此，热力学能、功、热量在单位上应是相同的，都是J。
气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的热力学能的变化可能是多少？ 解：根据热力学第一定律有△U=Q+W AU= 120 J+（- 100 J）=20 J 答：它的热力学能增加了20 J。
（一）能量守恒定律的内容物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，其基本的规律就是守恒定律。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化成为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体；在转化和转移过程中其总量保持不变。这就是能量守恒定律。
（二）什么叫第一类永动机
热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主题。在工业革命的推动下，工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机。人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能，甚至幻想制造一种机器。这种不需要任何动力或燃料却能不断对外做功的机器称为第一类永动机。
（三）幻想的第一类永动机的例子
13世纪时，就有人提出了第一类永动机。如图3-11所示，轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去。并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息地转动。
仔细分析一下就会发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在图示位置上。
（四）第一类永动机不可能制造出的理由
自然界的一切物质都具有能量，它可以有多种不同的形式，但通过适当的装置，能从一种形式转化为另一种形式，在相互转化中，能量的总量不变。能量守恒转化定律的建立，对制造永动机的幻想作了最后的判决，因而热力学第一定律的另一种表述为“不可能制造出第一类永动机”。
1．试想一间与外界绝热（即无热交换）的房间，有一台正在工作的电冰箱，如果电冰箱的门是敞开的，那么室内温度将( )。 A.降低 B.升高 C.不变 解析：由能量守恒定律知，消耗的电能转化为空气的内能，室内温度要升高. 故选B.
2．关于物体的变化，以下说法中正确的是( )。 A.物体吸收热量，热力学能一定增大 B.物体对外做功，热力学能一定减小 C.物体吸收热量，同时对外做功，热力学能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，热力学能可能不变
【答案】分析：改变物体内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律分析内能的变化． 解答：解：A、物体吸收热量，根据热力学第一定律可知,内能不一定增大,还与做功情况有关.故A错误． B、物体对外做功，根据热力学第一定律可知，内能不一定减小，还与热传递情况有关．故B错误． C、物体吸收热量，同时对外做功，若热量与功的数值相等，内能不变．故C正确． D、物体放出热量，同时对外做功，根据热力学第一定律可知，内能一定减小．故D错误． 故选C
3．根据图3-12所示情最，试分析改变手的热力学能的两种方式。
【分析】改变物体内能有两种方法。一是做功，二是热传递。两种方法在改变内能本质上是等效的。【解答】答；搓手是通过做功来改变人体内能，提高人体温度。冬天哈气是通过热传递方式来改变人体内能，通过热气体将热量传递给温度较低的手，来提高人体温度。
4、暖水瓶中盛有0.5kg、25°C的水，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水，设没摇晃一次的落差为15cm，每分钟摇晃30次，不计所有热散失，他约经过多少天，可以把水“摇开”？（水的比热容ck=4.2×103J/（kg°C）
此问题中能量转化的方向是：上摇时学生消耗自身的内能通过对水做功转化为水的重力势能，下落时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能，由于不计一切热量损失，根据水的重力势能的减少量等于水的内能的增加量可得：解：设“摇开”水需时t分钟，水升温ΔT，由 ΔEp减=ΔE内增=Q水吸 得30•mgh•t=ck•m•ΔT
答：他经过7.0×103 min即约5天的时间，才可把水“摇开”。
单元测试题（p95~96）
一、选择题 1．一定质量的某种气体，若外界对它做的功等于它热力学能的增加量，则该气体在状态变化过程中( )。A.温度不变 B.体积不变C.与外界不发生热交换 D.压强不变
2 .如图3-20所示为电冰箱的工作原理图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内、外管道中不断循环,那么下列说法中正确的是( )。A.在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀，并吸收热量B.在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀，并放出热量C.在冰箱内的管道中，制冷剂被强烈压缩并吸收热量D.在冰箱外的管道中，制冷剂被急剧压缩并放出热量
图3-20 电冰箱工作原理
解析：冰箱内有一种重要物质就是氟利昂，在冰箱内氟利昂迅速膨胀对外做功，吸收热量，故A对B错;在外部管道中,氟利昂被剧烈压缩做功，并放出热量，故D对C错.
3 .关于物体的温度、热力学能和热量，下列说法中正确的是( )。 A.物体温度越高，所含的热量也越多 B.物体热力学能越大，热量越多 C.物体的温度越高，其分子平均动能就越大 D.物体温度不变，其热力学能也不变
【解析】物体的内能是指所有分子的动能和所有分子的势能之和，它与分子热运动的能量状态相对应，内能的改变量可用做功和热量传递的多少量度。因此不能说物体的内能越大，热量越多，因为尽管物体的内能大，若物体的内能不改变或不发生热传递，仍不能衡量热量的多少，所以选项B错误。同理，温度越高，所含热量越多的说法也是错误的A错。因为温度越高，只能表明分子热运动的平均动能越大，所以选项C正确。温度不变，表明物体的分子平均动能没有改变，但分子势能可以改变，因此内能可能改变，答案D错误。选C.
4.下列说法中正确的是( )。A.用手捏面包，面包体积缩小了，证明分子间有间隙B.打开香水瓶后，很远的地方能闻到香味，证明分子在不停地运动C.封闭在容器中的气体很难被压缩，证明分产间有斥力D.封闭在容器中的液体很难被压缩，证明分子间有斥力
A.用手捏面包，面包体积缩小了，是将面包里的部分空气挤压出来了，不是因为分子间有间隙，A错。B.打开香水瓶后,香气分子不停地无规则运动，所以很很远的地方都能闻到香味，B对。C.封闭在容器中的气体很难被压缩，是要克服气体的压强，C错。D.由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难被压缩，D对。应选B、D.
5．对于热量、功、热力学能三个物理量，下述各种说法中正确的是( )。A.热量、功、热力学能三者的物理意义等同B.热量、功都可以作为物体热力学能的量度C.热量、功、热力学能的单位不相同D.热量和功是由过程决定的，而热力学能是由物体状态决定的
A.物体的内能是物体的所有分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能，可以通过做功和热传递两种方式，这三者的物理意义不同，故A错。B.热量是热传递过程中，物体内能的变化量，而不是内能的量度，故B错。C.热量、功、内能三者的单位一样，都是焦耳（J），故C错。D.热量和功是量度物体内能的转移或转化的，而物体的内能是有物体本身的状态，即温度、体积、摩尔数决定的，故D对。故选D。
6．以下过程不可能发生的是( )。 A.对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变 B.对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变 C.物体对外做功，同时放热，物体的热力学能不变 D.物体对外做功，同时吸热，物体的热力学能不变
分析：热力学第一定律内容为：热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变．公式为：△U=Q+W．．解答：解：根据热力学第一定律△U=W+Q判断． A、对物体做功的同时物体放热，且做功与放热的数值相等，物体的温度不变，A正确； B、对物体做功，同时物体吸热，物体的内能增加，物体的温度升高，B错误； C、物体对外做功，同时放热，物体的内能减少，C错误； D、物体对外做功，同时吸热，且做功与放热的数值相等，物体的内能不变，D正确； 本题选不可能的，故选：B、C。
7．金属气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( )。 A.迅速向内推活塞 B.迅速向外拉活塞 C.缓慢向内推活塞 D.缓慢向外拉活塞 【解析】要使柴油与空气的混合物的温度升高，只有向里推活塞，外界对混合物做功才有可能，又因为气缸是导热良好的金属制成的，当缓慢向里推活塞时，由于气缸的热传递，气缸中的油气混合物温度不可能上升很高使之达到柴油的燃点，故只有迅速向里推活塞才可能使柴油达到燃点．答案A
1．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900 J的功，同时气缸向外散热210 J，气缸中空气的热力学能改变了多少？解：据热力学第一定律,有增加的内能（ΔU）=外力做功(W)-散热（Q） 所以，内能增加了 900-210=690J答：气缸中空气的热力学能改变了690J。
2．气缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是6×104 J，气体的热力学能减少了8×104 J，则在此过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出多少热？解：据热力学第一定律, Δ U= W＋Q依据题意得- 8×104 J=- 6×104 J+Q得Q=- 2×104 J，所以是放热。答：在此过程中气体是放热；放出的热量是2×104 J。
3．如图3-21甲、乙、丙所示，三根不同形状的玻璃管中都灌有水银，分别求出三种情况下被封闭气体A的压强（设大气压强P0=76 cmHg）。
甲：【分析】管内的水银面比管外的水银面高5cm，说明管外的大气压大于管内封闭的空气压强5cmHg，根据压强关系即可求出此时管内空气的压强。解；此时管内空气压强为P=P0-Ph=76cmHg-5cmHg=71cmHg
乙解：气体压强与10cmHg的压强之和等于大气压P0∴气体压强P=76cmHg- 10cmHg=66cmHg丙解：气体B的压强PB为PB=P0+h2cmHgPA=PB-h1cmHg =P0+h2cmHg-h1cmHg
第二部分 能量守恒定律
图3-7所示是20世纪20年代德国发行的一张明信片，标题是：拿爱因斯坦开玩笑。漫画中用磁铁的吸引力来牵引车子前行，这样，车可以永远运动下去。讨论一下，这类永动机为什么不能实现？
（一）热力学能 物质的不同运动对应着不同的能量，如机械运动对应着机械能，电磁运动对应着电磁能，热运动对应的称为热力学能。 1、分子动能 每一个分子都在高速运动，每一个分子都是实物粒子，并都有一定的质量，因此每一个分子都具有动能。由于分子的频繁碰撞，使分子的速度大小不尽相同，因此关注每一个分子的动能没有实际的价值。我们把所有分子动能的平均值叫分子热运动的平均动能。
2、分子势能 地球上的物体由于与地球之间存在相互作用力而具有重力势能。由于分子之间存在相互作用力，类比可知分子间也存在分子势能。3、热力学能物体中所有分子的动能和势能的总和，叫做物体的热力学能，也做内能。热力学能是大量分子无规则运动和分子问的相互作用的共同结果。
（二）改变热力学能的方式
改变物体的热力学能有两种方式：做功和热传递。1、做功改变物体的热力学能的实例
（1）粘乙醚的棉花放入气缸内，活塞迅速下移，会发现棉花燃烧起来，如图3—8甲所示。活塞对气体有向下的压力，又有向下的位移，即对气体做了功，带来的变化是气体温度升高（粘乙醚的棉花燃烧起来了），说明做功可以使气体的热力学能增加。
甲 空气被压缩时内能增大
乙空气推动塞子时，内能减少
图3—8 做功改变空气的热力学能
（2）用打气筒向瓶内充气，达到一定程度时，瓶中气体会冲开塞子，使瓶内气体热力学能减少，如图3-8乙所示。因此，做功可以改变物体的热力学能。
(3)类似的例子还有很多：用锯条锯木头，锯条和木头温度都升高。打气筒打气时，筒壁会变热。载人飞船高速返回地面时，与空气摩擦，能划亮天空，如图3-9所示。
图3-9 神六返回仓与大气层摩擦发光
2、热传递改变物体的热力学能的实例
将烧红的铁块放入冷水中，称为“淬火”，如图3-10所示，这时铁块温度降低，热力学能减少，水的温度升高，热力学能增加，热传递可以改变物体的热力学能。
图3-10 将烧红的刀具放入冷水中淬火
（三）热力学能与哪些因素有关
分子的热运动只与温度有关，分子势能与体积有关，所以某物体的热力学能与两因素有关：温度和体积。 还有一个量也会影响物体的热力学能，那就是分子数目，分子数目越多，分子的动能之和就越大。即相同温度下，一池塘水比一杯水的热力学能多。 分子运动是永不停息的，无论物体处于什么状态，热运动是不可能停止的，因此任何物体都具有热力学能。
物体的热力学能取决于物体的温度、体积和分子数目。一定量的固体或液体，通常情况下体积变化不明显，可用其温度的变化来确定热力学能是否改变；而气体通常不考虑分子势能，一样可以用温度的变化判断其热力学能的变化。 可以简单认为物体的温度升高，热力学能增加；温度降低，热力学能减少。
物理研究的艺术—类比法
类比方法是以比较为基础，通过比较找出相似或相同点，并以此为依据，把其中某一对象的有关知识和结论迁移到另一对象中去。类比思维方法是几种逻辑思维方法中最富有创造性的，物理学史上的一些重大发现往往起源于类比，类比被称为“伟大的引路人”，尽管类比不能取代论证，但可以作为新规律和概念的依托。这种“从特殊到特殊”的科学方法，尽管其结论具有偶然性，还需要后续的实践检验，但它们在物理学中有广泛的应用。
我们在用重力势能来类比分子是能就是典型的类比方法。还可以将气体分子比成弹性小球，并用小球对器壁的碰撞解释和推导气体压强；用刚性小球的反弹来解释光的反射定律，用太阳行星模型去类比原子结构；用小球、拉伸橡皮筋和亚弹簧模型去比拟分子引力和斥力。
（一）热力学第一定律的内容做功和热传递都能改变物体的热力学能，它们之间究竟存在怎样的关系呢？实验和研究表明，当一个物体状态发生变化时，做功和热传递往往是同时存在的。用Q表示外界对系统传递的热量，用W表示外界对系统做的功，用ΔU表示系统热力学能的增加量，那么有 ΔU =Q+W 这就是热力学第一定律，用文字表述为物体热力学能的增加量AU等于物体从外界吸收的热量Q与外界对物体做的功W之和。
做功的过程就是能量转化的过程；做多少功，能量转化多少，功是能量转化的量度。热量是热传递过程中物体热力学能增加或减少的值，是热传递过程中热力学能变化的量度，是过程量，与功相当。因此，热力学能、功、热量在单位上应是相同的，都是J。
气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的热力学能的变化可能是多少？ 解：根据热力学第一定律有△U=Q+W AU= 120 J+（- 100 J）=20 J 答：它的热力学能增加了20 J。
（一）能量守恒定律的内容物质世界千变万化，但这种变化不是没有规律的，其基本的规律就是守恒定律。能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化成为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体；在转化和转移过程中其总量保持不变。这就是能量守恒定律。
（二）什么叫第一类永动机
热力学发展初期，热和机械能的相互转化是人们研究的主题。在工业革命的推动下，工业上和运输上都相当广泛地使用蒸汽机。人们研究怎样消耗最少的燃料而获得尽可能多的机械能，甚至幻想制造一种机器。这种不需要任何动力或燃料却能不断对外做功的机器称为第一类永动机。
（三）幻想的第一类永动机的例子
13世纪时，就有人提出了第一类永动机。如图3-11所示，轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着12个可活动的短杆，每个短杆的一端装有一个铁球。方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大。这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去。并且带动机器转动。这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从未实现不停息地转动。
仔细分析一下就会发现，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个球产生的力矩虽小，但是球的个数多。于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆动几下，便停在图示位置上。
（四）第一类永动机不可能制造出的理由
自然界的一切物质都具有能量，它可以有多种不同的形式，但通过适当的装置，能从一种形式转化为另一种形式，在相互转化中，能量的总量不变。能量守恒转化定律的建立，对制造永动机的幻想作了最后的判决，因而热力学第一定律的另一种表述为“不可能制造出第一类永动机”。
1．试想一间与外界绝热（即无热交换）的房间，有一台正在工作的电冰箱，如果电冰箱的门是敞开的，那么室内温度将( )。 A.降低 B.升高 C.不变 解析：由能量守恒定律知，消耗的电能转化为空气的内能，室内温度要升高. 故选B.
2．关于物体的变化，以下说法中正确的是( )。 A.物体吸收热量，热力学能一定增大 B.物体对外做功，热力学能一定减小 C.物体吸收热量，同时对外做功，热力学能可能不变 D.物体放出热量，同时对外做功，热力学能可能不变
【答案】分析：改变物体内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律分析内能的变化． 解答：解：A、物体吸收热量，根据热力学第一定律可知,内能不一定增大,还与做功情况有关.故A错误． B、物体对外做功，根据热力学第一定律可知，内能不一定减小，还与热传递情况有关．故B错误． C、物体吸收热量，同时对外做功，若热量与功的数值相等，内能不变．故C正确． D、物体放出热量，同时对外做功，根据热力学第一定律可知，内能一定减小．故D错误． 故选C
3．根据图3-12所示情最，试分析改变手的热力学能的两种方式。
【分析】改变物体内能有两种方法。一是做功，二是热传递。两种方法在改变内能本质上是等效的。【解答】答；搓手是通过做功来改变人体内能，提高人体温度。冬天哈气是通过热传递方式来改变人体内能，通过热气体将热量传递给温度较低的手，来提高人体温度。
4、暖水瓶中盛有0.5kg、25°C的水，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水，设没摇晃一次的落差为15cm，每分钟摇晃30次，不计所有热散失，他约经过多少天，可以把水“摇开”？（水的比热容ck=4.2×103J/（kg°C）
此问题中能量转化的方向是：上摇时学生消耗自身的内能通过对水做功转化为水的重力势能，下落时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能，由于不计一切热量损失，根据水的重力势能的减少量等于水的内能的增加量可得：解：设“摇开”水需时t分钟，水升温ΔT，由 ΔEp减=ΔE内增=Q水吸 得30•mgh•t=ck•m•ΔT
答：他经过7.0×103 min即约5天的时间，才可把水“摇开”。
单元测试题（p95~96）
一、选择题 1．一定质量的某种气体，若外界对它做的功等于它热力学能的增加量，则该气体在状态变化过程中( )。A.温度不变 B.体积不变C.与外界不发生热交换 D.压强不变
2 .如图3-20所示为电冰箱的工作原理图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内、外管道中不断循环,那么下列说法中正确的是( )。A.在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀，并吸收热量B.在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀，并放出热量C.在冰箱内的管道中，制冷剂被强烈压缩并吸收热量D.在冰箱外的管道中，制冷剂被急剧压缩并放出热量
图3-20 电冰箱工作原理
解析：冰箱内有一种重要物质就是氟利昂，在冰箱内氟利昂迅速膨胀对外做功，吸收热量，故A对B错;在外部管道中,氟利昂被剧烈压缩做功，并放出热量，故D对C错.
3 .关于物体的温度、热力学能和热量，下列说法中正确的是( )。 A.物体温度越高，所含的热量也越多 B.物体热力学能越大，热量越多 C.物体的温度越高，其分子平均动能就越大 D.物体温度不变，其热力学能也不变
【解析】物体的内能是指所有分子的动能和所有分子的势能之和，它与分子热运动的能量状态相对应，内能的改变量可用做功和热量传递的多少量度。因此不能说物体的内能越大，热量越多，因为尽管物体的内能大，若物体的内能不改变或不发生热传递，仍不能衡量热量的多少，所以选项B错误。同理，温度越高，所含热量越多的说法也是错误的A错。因为温度越高，只能表明分子热运动的平均动能越大，所以选项C正确。温度不变，表明物体的分子平均动能没有改变，但分子势能可以改变，因此内能可能改变，答案D错误。选C.
4.下列说法中正确的是( )。A.用手捏面包，面包体积缩小了，证明分子间有间隙B.打开香水瓶后，很远的地方能闻到香味，证明分子在不停地运动C.封闭在容器中的气体很难被压缩，证明分产间有斥力D.封闭在容器中的液体很难被压缩，证明分子间有斥力
A.用手捏面包，面包体积缩小了，是将面包里的部分空气挤压出来了，不是因为分子间有间隙，A错。B.打开香水瓶后,香气分子不停地无规则运动，所以很很远的地方都能闻到香味，B对。C.封闭在容器中的气体很难被压缩，是要克服气体的压强，C错。D.由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难被压缩，D对。应选B、D.
5．对于热量、功、热力学能三个物理量，下述各种说法中正确的是( )。A.热量、功、热力学能三者的物理意义等同B.热量、功都可以作为物体热力学能的量度C.热量、功、热力学能的单位不相同D.热量和功是由过程决定的，而热力学能是由物体状态决定的
A.物体的内能是物体的所有分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能，可以通过做功和热传递两种方式，这三者的物理意义不同，故A错。B.热量是热传递过程中，物体内能的变化量，而不是内能的量度，故B错。C.热量、功、内能三者的单位一样，都是焦耳（J），故C错。D.热量和功是量度物体内能的转移或转化的，而物体的内能是有物体本身的状态，即温度、体积、摩尔数决定的，故D对。故选D。
6．以下过程不可能发生的是( )。 A.对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变 B.对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变 C.物体对外做功，同时放热，物体的热力学能不变 D.物体对外做功，同时吸热，物体的热力学能不变
分析：热力学第一定律内容为：热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变．公式为：△U=Q+W．．解答：解：根据热力学第一定律△U=W+Q判断． A、对物体做功的同时物体放热，且做功与放热的数值相等，物体的温度不变，A正确； B、对物体做功，同时物体吸热，物体的内能增加，物体的温度升高，B错误； C、物体对外做功，同时放热，物体的内能减少，C错误； D、物体对外做功，同时吸热，且做功与放热的数值相等，物体的内能不变，D正确； 本题选不可能的，故选：B、C。
7．金属气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( )。 A.迅速向内推活塞 B.迅速向外拉活塞 C.缓慢向内推活塞 D.缓慢向外拉活塞 【解析】要使柴油与空气的混合物的温度升高，只有向里推活塞，外界对混合物做功才有可能，又因为气缸是导热良好的金属制成的，当缓慢向里推活塞时，由于气缸的热传递，气缸中的油气混合物温度不可能上升很高使之达到柴油的燃点，故只有迅速向里推活塞才可能使柴油达到燃点．答案A
1．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900 J的功，同时气缸向外散热210 J，气缸中空气的热力学能改变了多少？解：据热力学第一定律,有增加的内能（ΔU）=外力做功(W)-散热（Q） 所以，内能增加了 900-210=690J答：气缸中空气的热力学能改变了690J。
2．气缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是6×104 J，气体的热力学能减少了8×104 J，则在此过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出多少热？解：据热力学第一定律, Δ U= W＋Q依据题意得- 8×104 J=- 6×104 J+Q得Q=- 2×104 J，所以是放热。答：在此过程中气体是放热；放出的热量是2×104 J。
3．如图3-21甲、乙、丙所示，三根不同形状的玻璃管中都灌有水银，分别求出三种情况下被封闭气体A的压强（设大气压强P0=76 cmHg）。
甲：【分析】管内的水银面比管外的水银面高5cm，说明管外的大气压大于管内封闭的空气压强5cmHg，根据压强关系即可求出此时管内空气的压强。解；此时管内空气压强为P=P0-Ph=76cmHg-5cmHg=71cmHg
乙解：气体压强与10cmHg的压强之和等于大气压P0∴气体压强P=76cmHg- 10cmHg=66cmHg丙解：气体B的压强PB为PB=P0+h2cmHgPA=PB-h1cmHg =P0+h2cmHg-h1cmHg
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