第十章 内能能的转化和守恒定律专题
考纲要求:
●物体内能、做功和热传递是改变物体内能的两种方式、热量…I级
?热力学第一定律、绝对零度不可达到…I级.
?热力学第二定律、永动机不可能…I级
●能量守恒定律、能源的开发和利用,能源的利用和环境保护…I级
说明:不要求知道热力学第一定律的表达式
知识达标:
一、物体的内能
1.分子的平均动能: 的平均值.
是分子热运动的平均动能的标志。
问题:比较O℃的铁和O℃的铜分子的平均动能的关系.
比较O℃的铅球静止和运动时分子的平均动能的关系.
2.分子的势能:
分子势能的变化与 做功密切相关.
r>ro时,分子间作用力表现为 ,当增大r时,分子力做 功,分子势能
r<ro时,分子间作用力表现为______,当减小r时,分子力做_____功,分子势能______.
当r=ro时,分子势能具有________值.
从宏观上看,分子势能与物体的_____________有关.
对于气体,分子间的作用力_____________,分子势能和体积___________.
3.物体的内能: 物体内_____________________________________,也叫___________.
物体的内能与物体的______________、_______________有关.
因分子在永不停息地做无规则的热运动,所以任何物体__________________________.
4.改变内能的两种方式:_____________和________________.
二、能量守恒定律
1.热力学第一定律:如果外界既向物体传热又对物体做功,那么物体内能的增加量就等于______________________________________________________________________.
2.能量守恒定律:
3.永动机不可能制成,因为它违反了_________________________________.
综合训练
1.比较氢气和氧气,不考虑分子势能,下面说法中正确的是:
A.在相同温度下,氧分子和氢分子具有相同的平均速率
B.质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能’
C.体积和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能
D.摩尔数和温度都相同的氢气和氧气具有相同的内能
2.用r表示两个分子间的距离,EP表示两个分子问相互作用的势能,当r=ro时,分子间的引力等于斥力,设两分子相距很远时,Ep=O,则:
A.当r>r0时,EP随r的增大而增加
B.当r<ro时,EP随r的减小而减小
C.当r>r0时,EP不随r而改变
D.当r=ro时,EP为正
3.关于水和冰,下列说法正确的是:
A.0℃的冰比0℃的水的内能小
B.O℃的水一定能结成冰
C.相同质量的O0C的水和0℃的冰的内能相同
D. 相同质量的O℃的水和O0C的冰比较,水的分子势能较大
4.行驶中的汽车制动后滑行一段距离最后停下,流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰,降落伞在空中匀速下降,条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同物理过程是:
A.物体克服阻力做功
C.物体的势能转化为其它形式的能
B.物体的动能转化为其它形式的能
D.物体的机械能转化为其它形式的能
5.一定质量的某种气体,下列过程中能实现的是:
A.内能增加,对外做功,放出热量
B.内能减少,对外做功,不吸收热量也不放出热量
C.内能不变,外界对气体做功,吸收热量
D. 内能增加,外界不对气体做功,气体也不对外界做功,放出热量
6.水能是可再生能源,可持续地利用它来发电.若一水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s),
落差为h(m),发电效率为η,则全年发电量A(kw?h)是多少?
7.某海湾共占面积1.0×107m2,涨潮时水深20m,此时关上水坝闸门,可使水位保持20m不变,退潮时,坝外水位降至18m,假如利用此水坝建水力发电站,且重力势能转化为电能的效率为10%,每天有两次涨潮,问该电站一天能发出多少电能(g=lOm/s2).
8.一截面积为s的圆桶形容器,装有质量为m的水,水的温度为t1,在阳光下照射时间T后,温度升高到t2,若照射光与水平方向的夹角为α,试计算太阳光垂直照射时单位面积热辐射的功率.已知水的比热为c.
二、1.物体吸热和外界对物够做功之和 2.略 3.能量守恒定律
综合训练:1.D 2.A 3.D 4.AD 5.B 6.8.76×103Qgh 7.4×1010J
8.cm(t2-t1)/Tsinα