资源描述
专题 功、热和内能的改变 题型分析
专题一 对焦耳实验的理解
例1 如图为焦耳实验装置图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.这个装置可测定热功当量
B.做功增加了水的热量
C.做功增加了水的内能
D.功和热量是完全等价的,无区别
解析 该实验测定做功和内能变化的关系。可以测定热功当量,A正确;该实验是绝热过程,没有热传递,内能的改变是由于做功,C正确;做功表示能量的转化,而热量表示热传递中内能的转移,二者有区别,B、D错误。
答案 AC
专题二 做功与内能改变的关系
例2 如图所示,活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、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( )
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
解析 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程,内能的改变取决了做功的情况,对甲室内的气体,在拉杆缓慢向外拉的过程中,活塞左移,压缩气体,外界对甲室气体做功,其内能应增大,对乙室内的气体,活塞左移,气体膨胀,气体对外界做功,内能就减少,故D选项正确.
答案 D
归纳总结:(1)压缩气体,外界对气体做功,内能增大,温度升高,柴油机就是利用这个原理点火的.
(2)在绝热过程中,末态内能大于初态内能时,ΔU为正,W为正,外界对系统做功,末态内能小于初态内能时,ΔU为负,W为负,系统对外界做功.
专题三 热传递与物体内能的变化
例3 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
解析 改变物体的内能有两种方式.物体吸热,同时对外做功,内能不一定增加,A错;体积膨胀对外做功,但同时吸热时,内能不一定减小,B错;物体放热同时对物体做功,其内能可能增加,C正确;绝热压缩物体,只对物体做功,不发生热传递,其内能一定增加,故选C、D.
答案 CD
归纳总结:(1)做功和传热在改变物体的内能上是等效的,在只有传热时ΔU=Q.
(2)应用公式Q=cmΔt时明确各量的意义,并注意各量均为国际单位.
专题四 内能、温度和热量、功的区别与联系
例4 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相同
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
解析 逐项分析如下:
诊断
结论
A
物体的内能是指物体所有分子的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途径,这三者的物理意义不同,A项错.
×
B
热量是表示在热传递的过程中物体内能变化多少的物理量,而功是用做功的方式来量度改变物体内能的多少的物理量,B项错.
×
C
三者的单位都是焦耳,C项错.
×
D
热量和功都是过程量,内能是状态量,D项正确.
√
故选D.
答案 D
归纳总结:区别热量、功和内能的技巧
(1)就某一状态而言,只有“内能”,根本谈不上“热量”和“功”.
(2)就某一过程而言,“内能”有变化,与“热量”、“功”对应.
(3)一个物体的内能无法计算,但物体的内能变化是可以计算的.
专题五 做功和热传递
例5 下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )
A.做功和热传递的实质是相同的
B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
C.做功和热传递是对同一过程中的两种说法
D.做功和热传递是不可能同时发生的
解析 做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但本质不同,做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量;热传递是将一个物体的内能传递给另一个物体,且做功和热传递可以同时进行.故正确选项为B.
答案 B
归纳总结:做功和热传递本质不同,但在改变物体内能上是等效的,注意它们的区别和联系.
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