鲁科版 高中物理 选修3-3 第一章 第3节 温度与内能 同步练习 (含答案解析).doc
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温度与内能练习1关于分子的动能,下列说法中正确的是( )。
A.物体运动速度越大,物体内分子的动能一定越大B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度与大小无关2 有关分子的热运动和内能,下列说法不正确的是( )。
A.一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈C.物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的3 有一铜块温度升高了,以下说法中正确的是( )。
A.铜块内所有分子的动能都增大了B.铜块内分子的平均动能增大了C.铜块内有些分子的动能可能减小了D.铜块内分子的平均速率增大了4 关于热量和功的关系,下列说法中正确的是( )。
A.热量和功都是内能变化的量度,在物体机械能不变时,离开内能的变化过程,热量和功都不存在B.一定量的热量和一定量的功相等C.热量可以通过物体转化成功,功也可以通过物体转化成热量D.在国际单位制中,热量的单位是卡,功的单位是焦5 (2009·上海单科,2)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )。
A.温度和体积B.体积和压强C.温度和压强D.压强和温度6一定质量的0 ℃的冰熔解成0 ℃的水,其总的分子动能E k、分子势能E p 及内能E的变化是( )。
A.E k、E p、E均变大B.E k、E p、E均变小C.E k不变、E p变大、E变大D.E k不变、E p变小、E变小7 (2010·深圳市调研)根据分子动理论,下列说法正确的是( )。
A.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大B.物体的温度为0 ℃时,物体分子的平均动能为零C.分子势能一定随分子间距的增大而增大D.给物体加热,物体的内能不一定增加8 (2009·湖南示范性中学联考)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能E p与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示,图中分子势能最小值为-E0,若两分子总能量为零,则下列说法中正确的是( )。
第3节温度与内能1.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分了的平均动能越大,温度对单个分子的动能无意义。
2.分子势能的变化根据分子间作用力做功判断,做正功,分子势能减少,做负功,分子势能增加;分子间距等于r0时,分子势能最小。
3.分子势能和物体的体积有关,物体体积变化时,分子间距会变化,分子势能也会变化。
4.所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能,做功和热传递是改变内能的两种方式。
其大小与质量、温度和体积有关。
[自读教材·抓基础]1.分子动能分子由于做热运动所具有的动能。
2.平均动能大量分子动能的平均值。
3.温度与平均动能的关系(1)温度升高,分子的平均动能增大;温度降低,分子的平均动能减小。
(2)分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成正比。
(3)温度的微观本质:温度是物体内分子热运动平均动能的标志。
[跟随名师·解疑难]1.温度的物理含义(1)宏观上:温度表示物体的冷热程度。
(2)微观上:标志物体分子热运动的激烈程度,它是物体分子平均动能的标志。
(3)温度是一个“统计”概念,它仅对物体,即大量的分子有意义,对单个分子来说,温度是没有意义的,故“分子的温度”这种说法是不科学的。
(4)温度与物体的宏观运动状态无关。
2.单个分子的动能由于分子运动的无规则性,在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一,就是同一个分子,在不同时刻的动能也不相同。
所以研究单个分子的动能没有意义。
3.分子的平均动能只要温度相同,一切物体分子的平均动能就一定相同。
与物质种类、质量、压强、体积无关。
[特别提醒] 在温度相同时,一切物体分子的平均动能相同,平均速率一般不相同。
因为E -k =12m v 2,而不同物质的分子质量一般不同。
例如,氧气和氢气在温度相同时,E -kO =E -kH ,即12m O v O 2=12m H v H 2,因为m O >m H ,所以v -O <v -H 。
学业分层测评(三)(建议用时:45分钟)[学业达标]1.关于温度的理解,下列说法错误的是( )A.温度越高,分子平均动能越大B.温度升高,所有分子的动能都变大C.物体的运动速度越大,分子总动能越大,因而物体温度也越高D.一个分子运动的速率越大,该分子的温度越高E.温度是大量分子无规则热运动平均动能的标志【解析】温度高,分子平均动能大,但并不是每个分子的动能都大,故A对,B错;温度是分子平均动能的标志,与物体运动的速度无关,故C错;温度是大量分子热运动的集体表现,对单个分子无意义,故D项错,E项对.因选错误的,故选BCD.【答案】BCD2.下列说法正确的是( )A.分子的动能与分子势能的和叫做这个分子的内能B.物体的分子势能由分子间的距离决定C.物体的速度增大时,物体的内能增大D.物体的动能减小时,物体的温度可能增加E.物体的内能由温度、体积、质量决定【解析】内能是指整个物体的,单个分子无内能可言,选项A是错误的,E正确.物体的分子势能由分子间距离决定,宏观上反映为由物体的体积决定,所以选项B正确.物体的内能与物体做宏观的机械运动的速度无关,故选项C也是错误的.物体的温度由分子的平均动能决定,与物体宏观运动的动能无关,因此选项D是正确的.【答案】BDE3.关于温度,以下说法正确的是( )A.温度是表示物体冷热程度的物理量B.温度是物体内大量分子平均速率的标志C.温度是物体内大量分子平均动能的标志D.一切具有相同的温度的物体其分子平均动能也相等E.不同的物质、温度相同、分子的总动能相同【解析】在宏观上,温度表示物体的冷热程度,在微观上,温度是分子平均动能的标志,A、C、D正确,B、E错误.【答案】ACD4.关于分子势能,下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为零)( )A.体积增大,分子势能增大,体积缩小,分子势能减小B.当分子间距离r=r0时,分子间合力为零,所以分子势能最小C.当分子间作用力为引力时,体积越大,分子势能越大D.当分子间作用力为斥力时,体积越大,分子势能越大E.当分子间作用力为斥力时,体积越小,分子势能越大【解析】设想两个分子相距无穷远(r>10-9m)时分子间势能为零,当两个分子越来越近时,分子间引力做正功,分子势能减小,当r=r0时,分子势能减小到最小,为负值,故B正确;分子力为引力时,体积越大,分子间距越大,分子间引力做负功,分子势能增大,故C正确;分子力为斥力时,体积越大,分子间距越大,分子间斥力做正功,分子势能减小,故A、D错误,E正确.【答案】BCE5.关于物体内能,下列说法中正确的是( )A.每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能B.物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能C.一个物体当它的机械能发生变化时,其内能也一定发生变化D.一个物体内能的多少,与它的机械能的多少无关E.在一定条件下内能和机械能可以相互转化【解析】物体内所有分子的动能与势能总和叫物体的内能,物体的内能对单个分子而言无意义.物体的内能与其所含分子的动能与势能有关,与物体的动能和势能即机械能无关.故B、D 正确,A、C错误,内能和机械能可以转化,E正确.【答案】BDE6.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10 m)时为分子势能的零势能点,则r<r0时,分子势能为____________________值;r>r0时,分子势能为________值(填“正”“负”或“零”).按规定的零势能点,试着在图133上画出E pr的图象.图133【解析】当r=r0时,分子势能最小,所以若规定此时分子势能为零,则无论r<r0,还是r>r0,分子势能均为正值.【答案】正正如图所示7.甲、乙两名同学对0℃的水和0℃的冰进行了如下争论:甲说:“冰和水的温度相同,所以分子平均动能相同.质量相同时,冰的体积大,因此冰的分子势能大,所以说冰的内能大于水的内能.”乙说:“0℃的水变成0℃的冰需要向外界放出热量,在质量相同的情况下,水的内能大于冰的内能.”请你判断一下甲、乙两名同学谁的说法是正确的.【解析】乙同学的说法正确.甲同学认为冰的体积大,分子势能大,这是错误的(冰的体积大的主要原因在于宏观的冰晶粒间空隙大).分子势能大小与体积有关,但体积大,分子势能不一定大.0℃的冰变成0℃的水需吸热,故水内能大,它们相同的是分子平均动能,不同的是分子势能,显然水的分子势能大.【答案】见解析[能力提升]8.对于相同质量、体积、温度的氧气和氢气,在温度不太低、压强不太大时,下列说法正确的是( )【导学号:30110013】A.两种气体分子的平均动能相同B.两种气体的内能相同C.两种气体的内能不同D.两种气体分子热运动的平均速率不同E.若氢气的温度升高,则每个氢气分子的动能都增大【解析】温度相等,即分子平均动能相等,选项A对.但是氧气分子的质量大于氢气分子质量,所以氧气分子平均速率小于氢气分子平均速率,选项D对.单个分子平均动能相同,质量相同的氧气和氢气,氢气分子数量多,所以氢气分子总动能大,气体一般不考虑分子势能,所以氢气分子内能大,选项C对、B错.若氢气温度升高,则氢气分子平均动能大,从概率来讲,是平均动能大的分子数目增加,但不是每个氢气分子动能都增大,选项E错.【答案】ACD9.质量是18g的水,18g的水蒸气,32g的氧气,在它们的温度是100℃时( )A.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同B.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大C.它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水的大D.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同E.它们的分子数目相同,分子的总动能相同【解析】18g的水,18g的水蒸气,32g的氧气,它们物质的量都是1mol,因此它们的分子数是相同的,故D错;温度是分子平均动能的唯一标志,故三者分子的平均动能相同,故B错,A、E对;尽管三种物质的分子数和分子的平均动能都相等,但是分子的势能关系不确定,因此它们的内能不相同,水变成水蒸气,体积变大,分子间的距离变大,分子力表现为引力,分子力做负功,分子间的势能增加,故水蒸气的内能比水的大,C正确.【答案】ACE10.一架飞机在空中以某一速率飞行,由于飞机中所有分子都具有飞机的速度,所以分子具有动能.又由于飞机在空中,飞机中所有分子都离地面有一定高度,以地面为零势能位置,所以分子具有势能.上述动能和势能的总和就是飞机的内能,当飞机停在地上时,飞机的内能为零.以上说法是否正确?为什么?【解析】不正确.分子动能和势能是与分子的热运动相对应的,与飞机的机械运动无关.飞机的内能应是飞机中所有分子做无规则热运动的动能和由于分子间的相互作用而具有的势能的总和.分子热运动是永不停息的,因此飞机的内能永远不可能为零.而飞机的机械能与飞机的速率、质量和飞行高度有关,当飞机停在地上时,机械能为零.综上分析可知,题中的说法均是错误的.【答案】见解析11.分子势能随分子间距离r的变化情况可以在如图134所示的图象中表现出来,就图象回答:【导学号:30110014】图134(1)从图中看到分子间距离在r0处时分子势能最小,试说明理由.(2)图中分子势能为零的点选在什么位置,在这种情况下分子势能可以大于零,可以小于零,也可以等于零,对吗?(3)如果选两个分子相距r0时分子势能为零,分子势能有什么特点?【解析】(1)如果分子间距离约为10-10m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0.当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大.如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间距离的增大而增大.从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大.所以说,在平衡位置处是分子势能最低点.(2)由题图可知,分子势能为零的点选在了两个分子相距无穷远的位置.因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,据题图也可以看出:在这种情况下分子势能可以大于零,也可以小于零,可以等于零.(3)因为分子在平衡位置处是分子势能最低点,最低点的分子势能为零,所以此种情况的特点为分子势能总大于等于零.【答案】见解析情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)模块练测1建议用时 实际用时 满分 实际得分 90分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.下列说法正确的是( )A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同2.下列关于物体温度、内能和热量的说法中正确的是( )A.物体的温度越高,所含热量越多B.物体的内能越大,热量越多C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大D.物体的温度不变,其内能就不变化 3.(青岛模拟)下列说法正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的热运动B.分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能也越小C.热量不能从低温物体传递到高温物体D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化4.(江苏模拟)如图1所示,带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是( )图1A.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则欧姆表读数将变小D.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则需加一定的力,说明气体分子间有引力5.使一些小水银滴迅速合成一个较大的水银滴时,水银的温度将( )A.升高B.降低C.不变D.无法判断6.(全国卷Ⅰ)下列说法中正确的是( ) A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子从远处趋近固定不动的分子,当受到的作用力为零时,的动能一定最大7.关于摄氏温标与热力学温标,它们之间的关系有()A.100 ℃比100 K的温度高B.-119 ℃比154 K的温度低C.绝对零度也就是-273.15 ℃D.摄氏温标1 ℃的温差与热力学温标1 K的温差相等8.已知地球半径约为 6.4×m,空气的摩尔质量约为kg/mol,一个标准大气压约为Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为()A.4×B.4×C. D.9.对一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少图210.图2中活塞将汽缸分成两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且汽缸不漏气,以甲、乙表示两气体的内能,则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中()A.甲不变,乙不变B.甲减小,乙增大C.甲与乙总量不变D.甲与乙总量增加二、填空题(每小题6分,共24分.请将正确的答案填到横线上)11.测得室温20 ℃时,空气的绝对湿度0.799 kPa,此时空气的相对湿度是.(已知20 ℃时水的饱和汽压2.3 kPa)12.一个汽缸里的气体,绝热膨胀时推动活塞做了3.1×J的功,气体的内能应减少;如果保持气体体积不变,气体从外界吸收了 4.2×J的热量,则气体内能应增加;如果上述两个过程进行完后,则气体的内能(填“增加”或“减少”)了(填数值).13.石油流入海中,危害极大.在海洋中泄漏1 t原油可覆盖1.2×的海面,则油膜的厚度大约是分子直径的倍.(设原油的密度为0.91×kg/)14.一个容积是10 L的球,原来盛有1个大气压空气,现在想使球内气体压强变为5个大气压,应向球内打入升1个大气压的空气(设温度不变).三、计算题(本题共4题,每题9分,共36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作1.3 温度与内能同步练习一、选择题1.以下说法中正确的选项是 ()A. 温度低的物体内能小B. 温度低的物体内分子运动的均匀速率小C. 物体做加快运动时速度愈来愈大,物体内分子的均匀动能也愈来愈大D. 以上说法都不对2.依据分子动理论, 物质分子之间的距离为某一个值 r 0 时,分子所受的斥力和引力相等,则此时()A. 分子拥有最大势能B. 分子拥有最小势能C. 引力和斥力都是最大值D. 引力和斥力都是最小值3.以下说法正确的选项是A. 因为分子总在做无规则运动,因此分子的速率散布没有规律性B. 物体的内能增添,温度必定高升C. 扩散现象表示分子间不存在引力D. 温度越高,物体分子热运动的均匀动能必定越大4.27 g 铝和 18 g的水温度同样,则以下判断种正确的选项是 ( )A. 分子数不一样,而分子的均匀动能同样B. 分子数同样,而分子的均匀动能不一样C. 分子数同样,而分子的均匀动能也同样D. 分子动能同样,分子势能也同样,所之内能也同样5. 以下说法正确的选项是 ( )A.物体的机械能能够为零,而内能不行能为零B.温度同样且质量也同样的物体拥有同样的内能C.温度越高,物体的内能越大D.0℃的冰的内能比等质量的 0℃的水的内能大6.对温度的描绘,正确的选项是( )A.温度的高低是由人的感觉决定的B.物体的内能越大,则温度越高C.分子的均匀速率大的物体的温度比分子均匀速率小的物体的温度高D.分子的均匀动能越大,物体的温度越高7.气体内能是全部气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态相关,分子热运动的均匀动能与分子间势能分别取决于气体的( )A.温度和体积B.体积和压强C. 温度和压强D. 压强和温度8.一房间内,上午10 点钟时的温度为16℃,下午 2 点钟时的温度为24℃,则下午 2 点钟与上午 10 点钟对比较,房间内的空气分子的均匀动能( )A. 减小B. 增大C. 不变D. 没法确立9.关于同一物体的内能 ,以下说法正确的选项是 ( )A.温度高升时 ,内能必定增大B.温度不变时 ,内能必定不变C.体积增大时 ,内能必定增大D.体积增大时 ,内能可能不变10.有一铜块温度高升了 ,以下说法中正确的选项是 ( )A.铜块内全部分子的动能都增大了B. 铜块内分子的均匀动能增大了C. 铜块内有些分子的动能可能减小了D. 铜块内分子的均匀速率增大了二、非选择题11.放在圆滑水平面上的物体,遇到一个水平方向的作使劲而做匀加快直线运动.有人说:“跟着物体运动加快,物体内分子的运动也加快,所以分子的均匀动能增大,物体的温度高升.”这类说法能否正确?为何?参照答案:2. B5.A A 正确,因为机械能为零,但内能不可认为零;B 不正确,因为物体的内能由物体的温度、体积、物态等要素决定; C 也不正确,原由同上; D 因为 0℃的冰的体积比 0℃的水大,温度同样,有的同学错认为 D 正确,实质上水有较为复杂的失常膨胀的现象,我们用体积来议论其内能是不合适的,我们能够从能量角度来议论。
课堂互动三点剖析一、温度是大量分子无规则热运动平均动能的量度1.温度是一个统计概念,只对大量分子有意义,对单个分子无意义.2.温度高的物体分子热运动平均动能大,绝不是每个分子动能都大.事实上,由于分子的频繁碰撞,在任何温度时都有动能大的分子,也有动能小的分子.3.温度仅由分子无规则热运动平均动能决定,与物体整体平动(机械运动)动能大小无关.【例1】关于分子的动能,下列说法中正确的是( )A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能都增大C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关解析:分子的动能与机械运动的速度无关,温度升高,分子的平均动能一定增加,但对单个分子来讲,其动能可能增加也可能减小.答案:CD二、分子力与分子势能设想将两个分子由相距较远而逐渐靠近的过程,取无穷远时分子势能为零,取分子间距离为r为平衡距离(分子力为零的距离),则有:①在分子间距离由较远而达10r的过程中,分子力忽略不计,谈不上分子力做功,因此分子势能不变,仍为零.②在分子间距离由10r0减小到r的过程中,因分子力表现为引力,分子力做正功,分子势能减少,即分子势能为负值,且绝对值越来越大.③在分子间距离由r继续减小的过程中,分子力表现为斥力,分子力做负功,分子势能增加,由负值逐渐增加到零值,之后为正值且急剧增加.显然在此过程中,当r=r时分子势能最小.【例2】如图1-3-3所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则( )图1-3-3A.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减小D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加解析:乙分子从a到b,再到c的过程分子之间均表现为引力,显然乙分子始终做加速运动,且到达c点时速度最大,故A错误,B正确.乙分子从a到b 的过程,分子的引力一直做正功,因此,两分子间的分子势能一直减少,故C项正确.乙分子由b到c的过程,分子引力仍然做正功,故两分子间的分子势能仍在减少;从c到d的过程,分子间的斥力做负功,则分子间的势能增加,故D选项错误.答案:BC三、内能、热量及温度的差别内能是物体内所有分子的动能和势能的总和,热量是在热传递过程中物体内能变化的量度,温度是分子平均动能的标志,可见三者的物理意义不同.内能是状态量,内能与组成物体的物质、物质的量、温度、体积都有关,所以温度高的物体内能不一定多,内能多的物体温度不一定高,内能多的物体不一定向外释放热量.同一物体在温度升高时内能可能增大.物体的内能与物态有关,由固体熔化及液体汽化时要吸热等事实可知,同一质量的同种物质在同一温度下,气态内能最大,固态内能最小.热量是过程量,是在热传递过程中伴随出现的,是该过程内能转移的量度.温度是状态量,温度是由物体内部分子的运动状态决定,是处于一定状态的物体所固有的.温度既不能传递也不能转化.物体间存在温度差是发生热传递的唯一条件,而温度相同是达到热平衡的条件和标志.热传递是内能的传递,是温度高的物体的内能向温度低的物体的转移,不是内能多的物体向内能少的物体的转移,热传递不是温度的传递,参加热传递过程的物体温度不一定发生变化,如冰在熔化过程中,内能发生了变化但温度不变.各个击破类题演练1关于温度,下列说法中正确的是…( )A.热运动速率大的分子,其温度高B.热运动动能大的分子,其温度高C.物体如失去一批速率大的分子,则物体的温度必然下降D.温度相同的物体,它们的分子平均动能相等解析:对单个分子谈温度无意义.答案:CD变式提升1在下列说法中,正确的是( )A.温度高的物体的分子的平均动能一定比温度低的物体的分子的平均动能大B.温度高的物体中的每一个分子的动能,一定大于温度低的物体中的每一个分子的动能C.温度高的物体中的分子运动的平均速率,一定比温度低的物体中的分子运动的平均速率大D.温度高的物体中的每一个分子运动的速率,一定比温度低的物体中的每一个分子的运动的速率大解析:温度是物体中分子无规则运动的平均动能的标志,温度越高,说明物体中分子运动的平均动能越大,因此选项A正确.物体中分子运动的动能,有的大,有的小,具有多种可能的值,温度较高的物体中也一定有相当数量的分子的动能,比低温物体中动能较大的分子的动能要小,所以选项B是错误的.对于同一物体来说,分子的质量都相同,如果平均动能相同,平均速率也一定相同,温度越高,分子平均动能(速率)越大,分子运动的平均速率越大,但对。
第3节温度与内能[先填空]1.分子动能:分子由于做热运动所具有的动能.2.平均动能:大量分子动能的平均值.3.温度与平均动能的关系(1)温度升高,分子的平均动能增大;温度降低,分子的平均动能减小.(2)分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成正比.(3)温度的微观本质:温度是物体内分子热运动平均动能的标志.[再判断]1.温度是分子平均动能的标志.(√)2.温度升高时,物体的每个分子的动能都将增大.(×)3.分子的平均动能的大小与物质的种类有关.(×)[后思考]为什么研究分子动能时主要关心平均动能?【提示】分子动能是指单个分子热运动的动能,但分子是无规则运动的,因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能也不尽相同,所以研究单个分子的动能没有意义,我们主要关心的是大量分子的平均动能.[合作探讨]探讨1:做热运动的分子具有动能,各个分子的动能相同吗?【提示】 不相同.因为物体中分子热运动的速率大小不一,各个分子的动能有大有小,所以不相同.探讨2:物体分子运动的总动能为所有分子热运动动能的总和,试从微观和宏观两个角度分析分子的总动能与哪些因素有关.【提示】 微观上:与分子的平均动能和分子数有关.宏观上:由于温度是分子平均动能的标志,所以与物体的温度和物质的量有关. [核心点击] 1.温度的微观含义温度是分子平均动能的标志,因不同的分子具有的速率一般不同,且不同时刻同一分子的速率一般也不相同,故单个分子的动能无意义.温度是物体内大量分子热运动的集体表现.只要温度相同,分子的平均动能就相同,但分子平均速率不一定相同.2.分子热运动的平均动能(1)分子的平均动能永远不可能为零,因为分子无规则运动是永不停息的.(2)平均动能与平均速率的关系可简单地理解为:E k =12mv 2,m 为该物质分子的质量.(通常提到的分子速率一般是指分子的平均速率,单个分子的速率无意义)(3)分子的动能与宏观物体的运动无关,也就是分子热运动的平均动能与宏观物体运动的动能无关.3.温度与分子动能、分子平均动能的关系在宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量.在微观上温度是物体中分子热运动的平均动能的标志.在相同温度下,各种物质分子的平均动能都相同,温度升高,分子平均动能增加;温度降低,分子平均动能减少.在同一温度下,虽然不同物质分子的平均动能都相同,但由于不同物质的分子质量不一定相同,所以分子热运动的平均速率不一定相同.1.当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法中正确的是( ) A .两种气体分子的平均动能相等B .氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C .氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能D .两种气体分子热运动的总动能不相等E .两种气体分子热运动的平均速率相等【解析】 温度相同,两种气体分子的平均动能相等,A 对,C 错;因两种气体分子的质量不同,平均动能又相等,所以分子质量大的(氧气)分子平均速率小,故B对,E错;由于两种气体的摩尔质量不同,物质的量不同(质量相同),分子数目就不等,故总动能不相等,选项D对.【答案】ABD2.关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是( )【导学号:30110011】A.某种物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零B.物体温度升高时,某个分子的动能可能减小C.物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高E.物体的温度与物体的速度无关【解析】某种物体温度是0 ℃,物体中分子的平均动能并不为零,因为分子在永不停息地运动,从微观上讲,分子运动快慢是有差别的,各个分子运动的快慢无法跟踪测量,而温度的概念是建立在统计规律的基础上的,在一定温度下,分子速率大小按一定的统计规律分布,当温度升高时,说明分子运动剧烈,平均动能增大,但并不是所有分子的动能都增大;物体的运动速度越大,说明物体的动能越大,这并不表示物体内部分子的热运动加剧,则物体的温度不一定高,所以BCE正确.【答案】BCE关于温度的两个注意事项1.因为温度是分子平均动能的唯一标志,所以会误认为0 ℃的物体中分子的平均动能也为零,要正确理解0 ℃的意义.2.温度是物体分子平均动能的标志,而不是物体分子动能的标志.[先填空]1.定义:由于分子间存在分子力,分子具有的由分子间的相对位置决定的势能.2.分子势能的决定因素(1)宏观上:与物体的体积有关.(2)微观上:与分子间的距离有关.①若r>r0,当r增大时,分子势能增加.②若r<r0,当r减小时,分子势能增加.③若r=r0,分子势能最小.[再判断]1.分子势能与体积有关.(√)2.当r=r0时,分子势能最小为0.(×)3.分子势能与重力势能类似可以取负值.(√)[后思考]物体的体积增大时,其分子势能一定增大吗?【提示】不一定.当分子间距离r>r0时,分子间作用力表现为引力,物体的体积增大,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大;当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,物体的体积增大,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减小.[合作探讨]探讨1:分子势能最小的位置在哪儿?最小等于零吗?【提示】当分子位于平衡位置时,分子势能最小;由于分子势能有相对性,所以分子势能最小时不一定等于零.探讨2:分子势能的正负能表示分子势能的大小吗?【提示】能.正的分子势能总比负的分子势能大.[核心点击]影响分子势能大小的因素如图131所示,随着分子间距离的变化,分子力做功,分子势能发生变化,分子势能的变化微观上决定于分子间的距离,宏观上与物体的体积有关.图1313.设r=r0时分子间的作用力为零,则一个分子从远处以某一动能向另一个固定的分子靠近的过程中,下列说法中正确的是( )A.r>r0时,分子力做正功,动能不断增大,势能减小B.r=r0时,动能最大,势能最小C.r<r0时,分子力做负功,动能减小,势能增大D.r>r0时,分子势能是负的E.r<r0时,分子势能是正的【解析】当两个分子从远处开始靠近的过程中,r>r0时两者之间是引力,引力对分子做正功,分子势能减小,由动能定理可知,分子动能增大,故A项正确.当r<r0时两者之间是斥力,对分子做负功,分子势能增大,由动能定理可知,分子动能减小,故C项正确.由上两种情况分析可知,当r=r0时,分子的动能最大,分子势能最小,B项正确.因没有说明分子零势能的位置,故D、E中的分子势能正、负不好确定,D、E错误.【答案】ABC4.如图132为两分子系统的势能E P与两分子间距离r的关系曲线,下列说法正确的是( )【导学号:30110012】图132A.当r>r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r<r1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r=r2时,分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功E.当r<r1时,随着r的减小,分子势能增大,分子间相互作用的引力和斥力也增大【解析】当r=r2时,分子力为零,分子势能最小,则当r大于r2时,分子间的作用力表现为引力,故A错误,C正确;当r<r1<r2时,分子间的作用力表现为斥力,故B正确;E p在r由r1变到r2的过程中,分子力是斥力,则分子力做正功,故D错误;当r<r1时,随着r的减小,分子势能增大,分子间相互作用的引力和斥力也增大,E正确.【答案】BCE分子势能图象问题的两点提醒(1)分子势能图象的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0,而分子力图象的最低点(引力最大值)对应的距离大于r0;(2)分子势能图象与r轴交点表示的距离小于r0,分子力图象与r轴交点表示平衡距离r0.[先填空]1.定义物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和.2.普遍性物体中的分子永不停息地做无规则运动,分子间有相互作用力,所以任何物体都具有内能.3.相关因素(1)物体含有的分子数目与物体的质量有关.(2)分子热运动的平均动能与温度有关.(3)分子势能与体积有关.所以,物体的内能与物体的质量、温度和体积有关.4.改变内能的方式:做功和热传递.(1)通过做功改变物体的内能时,内能的变化量可用做功的多少来量度.(2)通过热传递而改变物体内能时,内能的变化量由热量来量度.热量和内能变化的过程相联系,热量是过程量.[再判断]1.任何物体都具有内能.(√)2.物体内能只与温度有关.(×)3.做功和热传递改变内能时,本质是相同的.(×)[后思考]温度升高,物体的内能一定增大吗?【提示】不一定.温度升高,物体内分子的平均动能增大.而分子势能与分子之间的距离有关,分子势能如何变化不确定,而物体的内能等于分子动能和分子势能之和,故温度升高,物体的内能不一定增大.[合作探讨]探讨:做功和热传递都能改变物体的内能.做功和热传递在改变物体内能上的本质是否相同?【提示】 本质不同.做功改变物体的内能是其他形式的能和内能之间的转化,而热传递改变物体的内能是物体之间能量的转移.[核心点击] 1.内能的决定因素(1)宏观因素:物体内能的大小由物体的质量、温度和体积三个因素决定,同时也受物态变化的影响.(2)微观因素:物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定.2.内能与机械能的比较水蒸气,温度不变.此过程中分子的平均动能不变,由于分子间的距离变化,分子势能变化,所以物体的内能变化.5.有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是( ) A .一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变 B .物体的温度越高,分子热运动越剧烈C .物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D .布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的E .外界对物体做功,物体的内能必定增加【解析】 温度是分子平均动能的标志,所以温度不变,分子的平均动能不变,A 正确; 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,B 正确;物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和,C正确;布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的,D错误;改变内能的方式有做功和热传递,外界对物体做功,物体的内能不一定增加,E错误;故选ABC【答案】ABC6.1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下述说法是否正确?(1)分子的平均动能和分子的总动能都相同.(2)它们的内能相同.【解析】(1)正确.1 g水与1 g水蒸气的分子数一样多,两者的温度都是100 ℃,因温度是分子平均动能的标志,故两者分子的平均动能和分子的总动能都相同.(2)不正确.水变为水蒸气时要吸收热量,吸收的热量转化为水蒸气的内能,因此 1 g 100 ℃的水蒸气要比1 g 100 ℃的水的内能大.【答案】(1)正确(2)错误。
课后集训基础过关1.一块10℃的铁与一块10℃的铝相比较,以下说法正确的是( )A.铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等B.铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等C.铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等D.以上说法均不正确解析:两物体的温度相等,只能说明它们的分子平均动能相等.而温度是分子平均动能的宏观标志.一块铁与一块铝温度相等,说明它们的分子平均动能相等,只有当它们的分子数相等时,分子总动能才相等,所以A选项错误.分子平均动能相等,但对每个分子而言,它运动的速率是变化的,且每个分子的速率都是不同的,有快的也有慢的,因此不能说每个分子的动能相等,因此B错误.尽管铁与铝的平均动能相等,但它们的分子质量不等,因此分子的平均速率也不相等,故C选项错误.答案:D2.下列说法正确的是( )A.用E k和E k′分别表示某一个氧气分子在20℃时和30℃时的动能,则E k′>E kB.20℃时,一个氧气分子的速率为v,一个氢气分子的速率为u,则v<uC.在20℃时,每一个氧气的分子都是20℃D.在相同温度下,各种气体分子的平均动能都相同解析:单个分子的动能、速率是随时变化、无法测定的,因而是没有意义的.温度是大量分子做无规则热运动平均动能的标志,对单个分子也是没有意义的.温度是气体分子平均动能的标志,故在相同温度下,各种气体分子的平均动能都相同.故本题正确选项为D.答案:D3.关于分子势能,下列说法中正确的是( )A.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大B.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大C.分子的势能随物体的体积变化而变化D.物体在热胀冷缩时,分子的平均动能改变,分子的势能不变解析:根据分子力做功与分子势能变化的关系来分析.当分子间显示斥力时,距离越小,分子势能越大,选项A是正确的.当分子间显示引力时,距离越小,分子势能应越小,选项B是不正确的.因为当分子间距离减小时,引力做正功,分子势能将减小.当物体的体积发生变化时,分子间距离便发生变化,则分子势能随之发生变化,分子的势能是随物体的体积变化而变化的,因此选项C是正确的.物体在热胀冷缩时,物体温度发生变化,分子的平均动能改变.物体热胀冷缩时,物体的体积同时也发生变化,则分子势能也应改变,但不能根据体积的变化确定分子势能是增大还是减小.选项D错误.答案:AC4.如图1-3-4所示为物体分子势能与分子间距离之间的关系.下列判断正确的是( )图1-3-4A.当r<r 0时,r 越小,则分子势能E p 越大B.当r>r 0时,r 越小,则分子势能E p 越大C.当r=r 0时,分子势能E p 最小D.当r →∞时,分子势能E p 最小答案:提示:当r<r 0时,分子力表现为斥力,r 减小时,分子力做负功,分子势能增大;当r>r 0时,分子力表现为引力,r 减小时分子力做正功,分子势能减小;当r=r 0时,分子力由引力减小为零,分子势能也减小到最小;当r →∞时,引力做负功,分子势能增大到最大值,且为零.答案:AC5.下列说法正确的是( )A.熔融的铁块化成铁水的过程中,温度不变,内能也不变B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大C.A 、B 两物体接触时有热量从物体A 传到物体B ,这说明物体A 的内能大于物体B 的内能D.A 、B 两物体的温度相同时,A 、B 两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同解析:温度是分子平均动能的标志,内能是所有分子动能和分子势能的总和,故温度不变时,内能可能变化.两物体温度相同时,分子的平均动能相同,内能可能不同,由221v m E k 知,平均速率v 可能不同,故A 选项错误、D 选项正确.有热量从A 传到B ,只说明A 的温度高,但内能还与它们的分子总数和分子势能有关,故C 选项错误.机械运动的速度增加与分子热运动的动能无关,故B 选项错误.。
第3节温度与内能1.关于温度,下列说法正确的是()A.温度越高,分子动能越大B.物体的运动速度越大,分子总动能越大,因而物体温度也越高C.一个分子运动的速率越大,该分子的温度越高D.温度是大量分子无规章热运动平均动能的标志解析:温度高,分子平均动能大,但并不是每个分子的动能都大,故A错;温度是分子平均动能的标志,与物体运动的速度无关,故B错;温度是大量分子热运动的集体表现,对单个分子无意义,故C项错,D项正确。
答案:D2.气体内能是全部气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A.温度和体积B.体积和压强C.温度和压强D.压强和温度解析:由于温度是分子平均动能的标志,所以气体分子的动能宏观上取决于温度;分子势能是由分子间作用力和分子间距离共同打算,宏观上取决于气体的体积。
因此选项A正确。
答案:A3.关于机械能和内能,下列说法中正确的是()A.机械能大的物体,其内能肯定很大B.物体的机械能损失时,内能却可以增加C.物体的内能损失时,机械能必定削减D.物体的机械能为零时,内能肯定不为零解析:物体内能的大小由物体的质量、温度、体积打算,而机械能是由质量、速度、与其他物体的相对位置等因素打算;内能和机械能在肯定条件下可相互转化,但大小没有必定关系。
答案:BD4.下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是()A.物体的温度越高,所含热量越多B.物体的内能越大,热量越多C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大D.物体的温度不变,其内能就不变化解析:物体的内能是一个状态量,而热量是一个过程量,物体之间发生热传递时内能的转变量叫做热量,故A、B错,C对;物体的内能由物体的质量、温度、体积等因素共同打算,温度不变时,内能可能变化,故D错。
答案:C5.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A.气体假如失去了容器的约束就会散开,这是由于气体分子之间存在势能的原因B.肯定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子间势能增加C.肯定量气体的内能等于其全部分子热运动动能和分子势能的总和D.假如气体温度上升,那么全部分子的速率都增加解析:气体假如失去了容器的约束就会散开,是由于分子做无规章的热运动,A错误;100℃的水变成100℃的水蒸气时分子间距增加,分子间作用力做负功,故分子势能增加,B正确;内能是全部分子热运动的动能和分子势能之和,C正确;温度上升是大量分子的平均速率增加,而不是全部分子的速率都增加,D错误。
第3节温度与内能分子动能与温度1.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是( ) A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B.温度是分子平均动能的标志C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大答案 B解析温度是分子平均动能大小的标志,而对某个确定的分子来说,其热运动的情况无法确定,不能用温度反映.故A、D错而B对;温度不升高而仅使分子的势能增加,也可以使物体内能增加,冰熔化为同温度的水就是一个例证,故C错.分子势能与分子力做功2.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图1-3-3中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时,分子势能为零,下列说法正确的是( )图1-3-3A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.在r=r0时,分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变答案ACE解析由图可知:在r>r0阶段,当r减小时,F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故选项A正确;在r<r0阶段,当r减小时,F做负功,分子势能增加,分子动能减小,故选项B错误;在r=r0时,分子势能最小,动能最大,故选项C正确;在r=r0时,分子势能最小,但不为零,故选项D错误;在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变,故选项E正确.故正确答案为A、C、E.对内能的理解3.下列关于物体内能的说法正确的是( ) A.同一个物体,运动时比静止时的内能大B.1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大C.静止物体的分子平均动能为零D.物体被举得越高,其分子势能越大答案 B解析物体的内能与其宏观运动状态无关,A错误;1 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量,故1 kg 0 ℃的水的内能大,B对;静止的物体的动能为零,但分子在永不停息地运动,其分子平均动能不为零,同理被举高的物体,势能增加,但其体积不变,分子势能不变,故C、D错.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
1。
3 温度与内能每课一练3(鲁科版选修3—3)1. 下列有关热现象的叙述中正确的是:A.物体内所有分子的热运动动能的总和就是物体的内能B.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大C。
物体的内能增加,一定要从外界吸收热量D.物体的体积越大,分子势能就越大答案:B点拨:内能指的物体内所有分子的动能和势能之和,它与构成物体的分子个数、温度、体积有关,其中温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,而分子势能与分子间的距离(物体体积)有关,但关系不是线性的,体积大,分子势能不一定大;做功和热传递都可以改变物体的内能.综上,答案ACD错误,B选项正确。
2.关于物体的内能,下列说法中正确的是:A.不同的物体,若温度相同,则内能也相同B。
物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大C。
晶体融化时,温度不变,则内能也不变D。
对物体做功,或向物体传递热量,都可能改变物体的内能答案:D点拨:物体内能是物体内所有分子的动能和势能之和,与物体的宏观运动无关;做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
3。
关于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是:A。
温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能—定大B.扩散现象说明分子间存在斥力C。
从两分子间作用力为零的平衡位置开始,随分子间距离的增大或减小,分子势能都会变大D 。
一定质量的气体(不计分子间的作用力)在等温变化时内能不改变,因而与外界不发生热交换答案:AC点拨:温度是分子平均动能的标志,温度越高分子平均动能越大,故答案A 正确;扩散现象说明分子是运动的且分子间有间隙,答案B 错误;从两分子间作用力为零的平衡位置开始,随分子间距离的增大和减小,分子力都将对分子做负功,分子势能将增加,答案C 正确;一定质量的气体在等温变化时,内能不变,可是由于气体的体积发生变化,要对外(或外界对气体)功,必然同时伴随气体与外界的热交换,答案D 错误。
4.两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略),在把它们尽量靠近的过程中:A 。
第3节温度与内能思维激活1.储存粮食的仓库为什么要经常通风?提示:粮食在储存过程中会不断地发生缓慢的化学变化,一部分化学能转化为内能,粮食温度会升高。
而温度越高,这种化学反应会越快,从而使粮食变质,因此要经常通风降温。
2.用力拉着铁块在水平面上运动,铁块内能和机械能有没有变化?提示:当地面光滑时,铁块由于受到外力后将做加速运动,速度越来越大,但势能保持不变,所以铁块的机械能增加,增加的机械能等于外力对它所做的功.由于运动过程中,铁块所含的分子数,分子无规则运动的平均动能和分子势能都不变化,因而铁块内能不变.当地面不光滑时,铁块运动中时刻受摩擦力的作用,若所受外力等于地面摩擦力,铁块将匀速运动,机械能不变。
若所受外力大于地面的摩擦力,铁块做加速运动,克服摩擦做功将机械能转变为内能,其中一部分使铁块温度升高,分子的平均动能增大,铁块的机械能和内能都增加。
自主整理1.温度与分子平均动能(1)分子动能是分子做无规则运动所具有的能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子动能的平均值,____________是分子平均动能的标志;(3)分子运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和. 2.分子势能由于分子间存在着____________,所以分子具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
当分子间距离r大于r0时,分子间的相互作用力表现为____________,要增大分子间的距离必须克服____________做功,因此分子势能随着分子间的距离增大而____________;当分子间距离r小于r0时,分子间的相互作用力表现为____________,要减小分子间的距离必须克服____________做功,因此分子势能随分子间的距离减小而____________。
物体的体积变化时,分子间距离发生变化,分子势能随着发生变化,可见分子势能跟物体的____________有关系.3。
物体的内能(1)物体中所有分子____________和____________的总和,叫做物体的内能,对于给定的物体,其内能大小跟物体的____________和____________有关。
第3节温度与内能1.分子热运动的动能跟温度有关,知道温度是分子热运动平均动能的标志。
2.知道什么是分子势能,改变分子间距必须克服分子力做功,分子势能与物体体积有关。
3.知道什么是内能,内能与物体的温度和体积有关。
能区别内能和机械能。
分子永不停息地做无规则的热运动,所以分子具有动能;分子之间存在着相互作用的引力和斥力,所以分子和分子组成的系统就具有了势能,即分子势能。
你知道分子动能和分子势能分别与哪些因素有关吗?它们与物体的内能又有什么关系呢?提示:从热胀冷缩方面考虑。
1.温度与分子平均动能(1)分子动能是分子做无规则运动所具有的能;(2)分子热运动的平均动能是所有分子动能的平均值,温度是分子平均动能的标志;(3)分子运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
2.分子势能由于分子间存在着分子力,所以分子具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
当分子间距离r大于r0时,分子间的相互作用力表现为引力,要增大分子间的距离,必须克服引力做功,因此分子势能随着分子间距离的增大而增大;当分子间距离r小于r0时,分子间的相互作用力表现为斥力,要减小分子间的距离,必须克服斥力做功,因此分子势能随分子间距离的减小而增大。
物体的体积变化时,分子间距离发生变化,分子势能随着发生变化,可见分子势能跟物体的体积有关系.3.物体的内能(1)物体中所有分子动能和势能的总和,叫做物体的内能,对于给定的物体,其内能大小跟物体的质量、温度和体积有关。
(2)改变物体内能的两种途径:做功和热传递。
①做功可以改变物体的内能。
做功改变物体内能,是内能和其他形式的能间的转化,内能的变化量可以用做功的多少来量度。
外力对物体做了多少功,物体的内能就增加多少;反之,物体对外做了多少功,物体内能就减少多少.②热传递可以改变物体的内能.热传递改变物体的内能,是物体间或同一物体不同部分间内能的转移,内能的变化可用热量来量度,物体吸收热量,内能要增加,物体放出热量,内能要减小。
1.3 温度与内能同步练习
一、选择题
1.以下说法中正确的是( )
A. 温度低的物体内能小
B. 温度低的物体内分子运动的平均速率小
C. 物体做加速运动时速度越来越大,物体内分子的平均动能也越来越大
D. 以上说法都不对
2.根据分子动理论,物质分子之间的距离为某一个值r0时,分子所受的斥力和引力相等,则此时( )
A. 分子具有最大势能
B. 分子具有最小势能
C. 引力和斥力都是最大值
D. 引力和斥力都是最小值
3.下列说法正确的是
A. 由于分子总在做无规则运动,因而分子的速率分布没有规律性
B. 物体的内能增加,温度一定升高
C. 扩散现象表明分子间不存在引力
D. 温度越高,物体分子热运动的平均动能一定越大
g铝和18g的水温度相同,则下列判断种正确的是( )
4.27
A. 分子数不同,而分子的平均动能相同
B. 分子数相同,而分子的平均动能不同
C. 分子数相同,而分子的平均动能也相同
D. 分子动能相同,分子势能也相同,所以内能也相同
5.以下说法正确的是( )
A. 物体的机械能可以为零,而内能不可能为零
B. 温度相同且质量也相同的物体具有相同的内能
C. 温度越高,物体的内能越大
D. 0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大
6.对温度的描述,正确的是 ( )
A. 温度的高低是由人的感觉决定的
B. 物体的内能越大,则温度越高
C. 分子的平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
D. 分子的平均动能越大,物体的温度越高
7.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( )
A. 温度和体积
B. 体积和压强
C. 温度和压强
D. 压强和温度
8.一房间内,上午10点钟时的温度为16℃,下午2点钟时的温度为24℃,则下午2点钟与上午10点钟相比较,房间内的空气分子的平均动能( )
A. 减小
B. 增大
C. 不变
D. 无法确定
9.对于同一物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 温度升高时,内能一定增大
B. 温度不变时,内能一定不变
C. 体积增大时,内能一定增大
D. 体积增大时,内能可能不变
10.有一铜块温度升高了,以下说法中正确的是( )
A. 铜块内所有分子的动能都增大了
B. 铜块内分子的平均动能增大了
C. 铜块内有些分子的动能可能减小了
D. 铜块内分子的平均速率增大了
二、非选择题
11.放在光滑水平面上的物体,受到一个水平方向的作用力而做匀加速直线运动.有人说:“随着物体运动加快,物体内分子的运动也加快,因此分子的平均动能增大,物体的温度升高.”这种说法是否正确?为什么?
参考答案:
1.D
2.B
3.D
4.C
5.A A正确,因为机械能为零,但内能不能为零;B不正确,因为物体的内能由物体的温度、体积、物态等因素决定;C也不正确,原因同上;D由于0℃的冰的体积比0℃的水大,温
度相同,有的同学错认为D正确,实际上水有较为复杂的反常膨胀的现象,我们用体积来讨论其内能是不适合的,我们可以从能量角度来讨论。
因为0℃的冰熔化为0℃的水要吸收热量或对它做功,所以有其他形式的能转化为内能或内能转移给冰,所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰的内能大,所以D不正确。
6.D
7.A
解析:温度是分子平均动能的标志,分子势能与分子间距离有关,所以分子势能由气体体积决定,A对;
8.B
解析:温度是分子平均动能的标志,所以温度升高房间内的空气分子的平均动能增大,选
9.D
10.BCD
11.解析:热运动是物体内分子的无规则运动,这种无规则的运动是相对于物体本身的运动.物体运动时,物体中所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个“整体有序”的运动,这个“整体有序”的运动就是物体的机械运动.而物体的温度跟无规则运动有关,无规则运动越激烈,物体的温度越高,所以把这种运动叫热运动.物体的机械运动不会影响物体的温度,所以物体的温度不会因物体的运动速度增大而升高.
答案:这种说法是错误的.分子的热运动和物体的机械运动是两种不同形式的运动.简单说,热运动是物体内大量分子的无序运动,而机械运动则是由大量分子组成的整体有序运动.这两种运动形式可以相互转化,这对应与它们的两种形式的能量之间的转化,即内能和机械能之间的转化.。