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1/2题型1ꢀꢀꢀ焦耳实验1．(多选)关于焦耳和焦耳热功当量实验说法正确的是(ꢀꢀ)ACDA．该实验是在绝热系统中完成的B．该实验的研究对象是容器中的水C．焦耳是英国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律和测定热功当量D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不同，但重力做功必须相同解析焦耳是英国物理学家，主要贡献为焦耳定律和测定热功当量，热功当量实验是在绝热系统中进行的，与外界不能有热交换，研究对象是容器及容器中的水组成的系统，实验中要使容器和容器中的水组成的系统升高相同的温度，必须要使重物的重力做功相同，A、C、D正确．题型2ꢀꢀꢀ功、热量、温度与内能的关系D2．[河北保定唐县一中2019高二下月考]关于内能，下列说法正确的是(ꢀꢀ)A．物体的内能是物体动能和势能的总和B．物体的内能是物体内部所有分子平均动能和分子势能的总和C．温度高的物体一定比温度低的物体内能大D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同解析物体的动能和势能的总和叫做机械能，A项错误；内能是物体内部所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和，B项错误；物体的内能由物质的量、物体温度、物体体积及物体所处状态决定，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，C项错误；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，D项正确．3．[江苏苏州高新区一中2018高二下期中]下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是(ꢀꢀ)B A．温度是分子动能的标志，其温度越高，分子的动能越大B．分子势能跟物体的体积有关C．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多D．静止的物体没有内能解析温度是分子平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个分子没有意义，故A错误；分子的势能跟物体的体积有关，故B正确；物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体含有的内能多，也不能说含有的热量多，故C错误；物体的内能与物体是否静止无关，故D错误．4．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有一个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后(ꢀCꢀ)A．气体对外界做功，内能减少，温度计示数变大B．外界对气体做功，内能增加，温度计示数变大C．气体对外界做功，内能减少，温度计示数变小D．外界对气体做功，内能增加，温度计示数变小解析打开卡子后，气体体积膨胀对外做功，气体内能减少，所以温度计示数变小，C正确．题型3ꢀꢀꢀ气体内能的改变AB 5．[江西南康中学2019高二下期中](多选)对于实际的气体，下列说法正确的是(ꢀꢀ) A．气体的体积变化时，其内能可能不变B．气体的内能包括气体分子热运动的动能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的内能包括气体分子的重力势能解析气体的体积变化时，存在做功情况，但如果同时有热量交换，则其内能可能不变，A项正确；气体的内能包括气体分子热运动的动能和分子势能，B项正确；气体的内能不包括气体整体运动的动能，C项错误；气体内能中不包括气体分子的重力势能，D项错误．D6．[江苏徐州2018高二下期中]下列关于内能及内能变化的说法正确的是(ꢀꢀ)A ．温度是分子平均速率的标志B ．物体内每个分子都具有内能C ．当分子间距离增大时，分子势能也增大D ．做功改变内能的实质是其他形式的能转化为内能，热传递改变内能的实质是内能的转移解析温度是分子平均动能的标志，不是分子热运动的平均速率的标志，故A 错误；物体内所有分子由于运动而具有的分子动能，以及分子之间分子势能的总和称为内能，故B 错误；当分子之间的距离小于平衡距离r 0时，分子间距离增大时分子势能减小，故分子间距离增大时分子势能不一定变大，故C 错误；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的转化过程，即内能和其他形式的能的相互转化，用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是内能的转移过程，故D 正确．7．(多选)如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则对被密封的气体，下列说法不正确的是(AꢀBꢀD)A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加E．分子的平均动能增加，分子对器壁单位面积碰撞的冲力增大解析用压力Fꢀ向下压活塞时，外界对气体做功，因和外界没有热交换，可知气体的内能增加；气体的温度升高，气体分子的平均动能增加，分子对器壁单位面积碰撞的冲力增大；由理想气体状态方程可知，温度升高、气体体积减小，故气体的压强增大，C、E正确，A、B、D错误．A、B、D符合题意．8．(多选)一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1大于铁块的温度T2，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则(ꢀꢀ)ADA．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量C．达到热平衡时，铜块的温度是D．达到热平衡时，两者的温度相等解析系统不与外界交换能量，热量由温度较高的铜块传给铁块，且铜块放出的热量等于铁块吸收的热量，A正确，B错误；达到热平衡时两者的温度相同，由于两者的比热容不同，所以达到热平衡时的温度不为ꢀꢀꢀꢀꢀ，C错误，D正确．易错点ꢀ热传递条件错误判断9．两个物体之间发生了热传递，则一定是(ꢀDꢀ)A．内能大的物体向内能小的物体传递热量B．比热容大的物体向比热容小的物体传递热量C．含热量多的物体向含热量少的物体传递热量D．一个物体的分子平均动能大于另一个物体的分子平均动能解析两个物体之间发生了热传递，则两个物体间一定有温度差，即一个温度高一个温度低，而温度是物体分子平均动能的标志，故一定是一个物体的分子平均动能大于另一个物体的分子平均动能，故D正确．易错分析只要两个相互接触的物体间有温度差，热传递就会进行，与原来物体内能大小无关．热传递过程能量可以由内能大的物体传到内能小的物体，也可以由内能小的物体传到内能大的物体，直到二者温度相等，达到热平衡，热传递结束．03题型1ꢀꢀꢀ热力学第一定律的理解和应用1．[江苏启东中学2019高二下期中](多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是(ꢀAꢀC)A．气体的内能减小B．气体的内能不变C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了解析当拔掉自行车轮胎气门芯时，车胎内的压缩空气迅速膨胀对外做功，气体来不及与外界发生热交换，所以其内能减小、温度降低，A、C项均正确．2．[吉林延边2018高二下期末]一个系统内能增加了20ꢀJ．如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做的功为(ꢀꢀD)A．40ꢀJꢀꢀB．－40ꢀJꢀꢀC．－20ꢀJꢀꢀD．20ꢀJ解析一个系统内能增加了20ꢀJ，则ΔU＝20ꢀJ，如果系统跟周围环境不发生热交换，则Q＝0，由ΔU＝Q＋W得W＝20ꢀJ，即周围环境需要对系统做的功为20ꢀJ，故D正确．3．[黑龙江大庆十中2019高二下月考](多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(ꢀꢀ)AD A．体积不变，压强减小的过程，气体一定放出热量，内能减小B．若气体内能增加，则外界一定对气体做功C．若气体吸收热量，则它的内能一定增大D．若气体压强不变，气体分子平均距离增大时，则气体分子的平均动能一定增大解析理想气体体积不变，根据查理定律，压强与热力学温度成正比，压强减小，温度降低，内能减小，即ΔU＜0，因为体积不变，外界对气体不做功，即W＝0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，知Q＜0，气体放出热量，A项正确；若气体内能增加，则ΔU＞0，根据热力学第一定律ΔU ＝W＋Q，可能气体从外界吸热大于气体对外做功或者不做功仅吸热，B项错误；若气体吸收热量，同时气体对外做功，则它的内能可能减小，C项错误；若气体压强不变，根据盖－吕萨克定律知，体积与热力学温度成正比，气体分子平均距离增大，即体积增大，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，D项正确．题型2ꢀꢀꢀ气体内能4．密封有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)(ꢀꢀ)DA．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功解析气体的内能由温度决定，当温度降低时，内能减小，而塑料瓶变扁，内部气体体积减小，外界对其做功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体放出热量，D正确．5．[江苏沭阳2019高二下调研]如图，在汽缸内活塞的左边封闭着一定质量的理想气体(汽缸与活塞均绝热)，压强和大气压相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高一定的温度，气体吸收的热量为Q 1，内能的增加量为ΔU 1；如果活塞可以自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦，不漏气)，也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q ，内能的增加量为ΔU ，则(ꢀꢀ)B 22A ．Q ＞Q2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀB ．Q ＜Q 1ꢀ12C ．ΔU ＞ΔU ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀD ．ΔU ＜ΔU 1212解析对一定质量的理想气体，其内能由温度决定，两种情况下气体温度变化情况相同，气体内能变化量相等，则ΔU ＝ΔU ＝ΔU ，C 、D 项均错误．第一种情况，汽缸与活塞都12固定不动，气体体积不变，气体不做功，W 1＝0；第二种情况，活塞自由移动，气体体积增大，气体对外做功，W ＜0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，Q ＝ΔU －W 2111＝ΔU ＝ΔU ，Q ＝ΔU －W ＝ΔU －W ＞ΔU ，则Q <Q ，A 项错误，B 项正确．12222126．如图所示，某同学将空的薄金属桶开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，桶内空气无泄漏(不计气体分子间的相互作用)，则被淹没的金属桶在缓慢下降过程中，桶内空气体积减小，则桶内空气(ꢀꢀ)BA．从外界吸热B．向外界放热C．内能增大D．内能减小解析由于不计气体分子间的相互作用，所以气体是理想气体，内能只与温度有关，而外界温度不变，所以气体温度不变，内能不变．ΔU＝Q＋W，气体体积减小，外界对气体做功，W>0，ΔU＝0，所以Q<0，即气体向外界放热，B正确．7．[内蒙古包头四中2019高二下月考](多选)图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U、U表示两气体的内能，则在用一定的甲乙拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中(ꢀBDꢀ)A．U不变，U不变甲乙B．U减小，U增大甲乙C．U与U总量不变甲乙D．U与U总量增加甲乙解析用一定的拉力将拉杆缓慢向左拉的过程中，气体甲膨胀，对活塞做功W<0，同时甲经历绝热过程Q＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知内能减小，即U甲减小；用一定的拉力将拉杆缓慢向左拉的过程中，气体乙绝热压缩，活塞对气体做功，故其内能增加，即U乙增大；对甲和乙气体整体来说，拉力对活塞做功，故活塞对乙做的功大于甲对活塞做的功，整体内能增加，故U与U之和增加，B、D项正确，A、C项错甲乙误．8．[宁夏育才中学2018高二下期末](多选)如图所示，带有活塞的足够长的汽缸中，封闭一定质量的理想气体，将一个半导体热敏电阻R(随温度升高阻值减小)置于汽缸中，热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路，汽缸和活塞具有良好的导热性能，活塞可自由滑动，不计焦耳热，若发现电流表的读数增大，下列说法正确的是(ꢀꢀ)CDA．气体压强一定增大B．气体体积一定减小C．气体温度一定升高D．气体内能一定增大解析气体用可自由滑动的活塞封闭，故气体的压强不变；电流表读数增大，则由闭合电路欧姆定律可知R减小；根据半导体热敏电阻的性质可知，汽缸内温度升高，内能增大；由理想气体状态方程ꢀꢀꢀꢀ＝C可得，气体体积一定增大，故C、D正确．9．如图所示，一绝热容器被隔板K隔成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中(ꢀꢀ)DA．气体对外界做功，内能减少B．外界对气体做功，内能增加C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变解析绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q＝0，稀薄气体向真空扩散没有做功，W＝0，根据热力学第一定律可知ΔU＝0，内能不变，故A、B错误；气体的内能不变，则温度不变，稀薄气体扩散，体积增大，由ꢀꢀꢀꢀ＝C可知压强必然减小，故C错误，D正确．题型3ꢀꢀꢀ能量守恒定律10．(多选)下列对能量守恒定律的认识正确的是(ꢀABꢀ)A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是可能制成的D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了解析根据能量守恒定律可知，能量不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，故某种形式的能量减少，必然有其他形式的能量增加，某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，A、B正确；第一类永动机违反了能量守恒定律，是不可能制成的，C错误；石子从空中落下，最后静止在地面上，石子的机械能转化为了内能，能量并没有消失，故D错误．4/5题型1ꢀꢀꢀ理解热力学第二定律1．[四川攀枝花十五中2019高二下期中]下列说法正确的是(ꢀꢀ)BA．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．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C．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功D．凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现解析热量能够自发从高温物体传到低温物体，也能在一定的条件下从低温物体传到高温物体，如电冰箱制冷过程，A错误；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，这是热力学第二定律的内容，B正确；功可以全部转化为热，热也可以全部转化为功，但会引起其他变化，C错误；不违背能量守恒定律的过程不一定遵循热力学第二定律，不一定都能实现，D错误．C2．[山东济南一中2018高二下期末]根据热力学第二定律，下列说法正确的是(ꢀꢀ)A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递而不造成任何影响B．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能C．可以制成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功D．冰可以熔化为水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律解析电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，在该过程中压缩机做功，即会产生其他的变化，故A错误；机械能可以全部转化为内能，内能不可以自发地全部转化为机械能，故B错误；可以制成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功，如各种内燃机，但注意吸收的热量不是全部用来对外做功，故C正确；冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这两个过程伴随能量的转移，不是自发进行的，故这个现象没有违背热力学第二定律，故D错误．ꢀꢀ第4~5节ꢀ热力学第二定律/热力学第二定律的微观解释刷基础3．[陕西榆林二中2019高二下期末]如图所示，用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在一杯热水中，接触点2插在一杯冷水中，此时灵敏电流计的指针会发生偏转，这就是温差发电现象，根据这一现象，下列说法中正确的是(ꢀꢀ)CA．这一过程违反了热力学第二定律B．这一过程违反了热力学第一定律C．热水和冷水的温度将发生变化D．这一过程违反了能量守恒定律解析热力学第二定律由实际热现象总结而来，任何宏观的实际热现象都符合热力学第二定律，故A错误；吸、放热和做功均会改变内能，该过程没有违反热力学第一定律，故B错误；在实验过程中，热水内能减少，一部分转移到低温物体，一部分转化为电能，则热水一定会降温，冷水一定会升温，故C正确；在实验过程中，热水的内能部分转化成电能，部分传递给冷水，符合能量守恒定律，故D错误．题型2ꢀꢀꢀ热力学第二定律的方向性4．[湖北黄冈2018高二下期末](多选)关于热力学第二定律，下列说法正确的是(ꢀꢀ)CDA．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B．“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律C．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的D．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的解析空调制热和制冷都会消耗电能，不是自发进行的，自然发生的热传递都具有方向性，选项A错误；“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，选项B错误；根据熵增加原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项C正确；根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项D正确．5．下列有关热力学第二定律的说法正确的是(ꢀBꢀ)A．气体自发的扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C．空调能制冷，说明热量可以自发地由低温物体传到高温物体D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小解析气体的自发扩散是不可逆的，故A错误；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，是不能制造出来的，故B正确；热力学第二定律的内容可以表述为热量不能自发地由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，即在产生其他影响的前提下，热量也可以从低温物体传到高温物体，故C错误；一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D错误．题型3ꢀꢀꢀ永动机6．[甘肃酒泉敦煌中学2019高三一诊]关于第二类永动机，下列说法中正确的是(ꢀꢀ)CA．它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律B．它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律C．它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律D．它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律解析第一类永动机违反了热力学第一定律，即能量守恒定律，不可能实现；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，即能量的转化具有方向性，故C正确．题型4ꢀꢀꢀ热力学第二定律的微观解释7．[甘肃永昌四中2019高二下期末]下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是(ꢀAꢀ)A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小解析从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律，A正确；根据熵增加原理，一切自然过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行，B、C错误；根据热力学第二定律可知，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会减小，D错误．8．(多选)关于热力学第二定律，下列说法正确的是(BD)A．不可能使热量从低温物体传向高温物体B．自然条件下，气体向真空膨胀的过程是不可逆过程C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他的变化，选项A错误；根据热力学第二定律可知，自然条件下气体向真空膨胀的过程是不可逆过程，选项B正确；内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，即能量之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因，选项C错误；一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项D正确．06题型1环境保护与能源开发1．(多选)下述做法不能改善空气质量的是()ACDA．以煤等燃料作为主要生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D．限制使用电动车E．大量使用核能发电、风力发电和水力发电解析以煤等燃料作为主要生活燃料时会产生大量空气污染物；鼓励私人购买和使用汽车代替公交车会使汽油消耗量增加，带来的空气污染物增多；限制使用电动车对改善空气质量无影响；太阳能、核能、风能和氢能等属于清洁能源，可以减少污染物排放．故A、C、D符合题意．2．(多选)酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是()ABD A．少用煤作燃料B．燃料脱硫C．在已经酸化的土壤中加石灰D．多种植美人蕉、银杏等植物E．鼓励大量购买私家车解析酸雨主要是由煤、石油等燃料燃烧所释放的二氧化硫和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的，因而为减小酸雨的影响，少烧煤和燃料脱硫是有效的方法；另外美人蕉和银杏对二氧化硫有较强的吸收能力；汽车尾气不能减少酸雨的形成，在酸化的土壤中加石灰也不能减少酸雨的影响，故A、B、D正确．。
第十章——热力学定律第1讲 功和内能第2讲 热和内能目标定位 1.知道做功可以改变物体的内能.2.知道热传递与内能变化的关系.3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果.1预习导学 梳理·识记·点拨 2课堂讲义 理解·深化·探究3对点练习 巩固·应用·反馈预习导学 梳理·识记·点拨1.系统不从 吸热，也不向外界 的过程叫做绝热过程.2.要使系统状态通过过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态1、2决定，而与做功方式 .一、焦耳的实验外界放热绝热无关二、内能1.任何一个热力学系统都存在一个 系统的物理量，我们把它称之为系统的 .2.当系统从状态1经过过程达到状态2时，内能的增加量ΔU ＝ 就等于外界对系统所做的，即 .只依赖于自身状态内能绝热U 2－U 1功W ΔU ＝W三、热和内能1.不仅对系统 可以改变系统的内能，单纯的对系统也能改变系统的内能.2.当系统从状态1经过单纯的达到状态2，内能的增加量ΔU ＝就等于外界向系统传递的 ，即 .做功传热传热U 2－U 1热量Q ΔU ＝Q课堂讲义 理解·深化·探究一、功和内能关系的理解1.内能(1)微观：所有分子的动能和势能之和.(2)宏观：只依赖于热力学系统自身状态的物理量.(3)状态量.2.功和内能变化的关系做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的量度，在绝热过程中：(1)外界对系统做功，系统内能增加，即ΔU＝U2－U1＝W；(2)系统对外界做功，系统内能减少，即W＝ΔU.3.内能与机械能的区别和联系(1)区别：内能与机械能是两个不同的概念.(2)联系：在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变.例1 如图1所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、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乙减小图1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，内能就减小，故D选项正确.答案 D借题发挥 (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.例2 下列关于系统的内能的说法正确的是( )A.系统的内能是由系统的状态决定的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C.做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.气体在大气中绝热膨胀时对外做了功，但气体的内能不变解析 系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A对；正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对；做功和热传递都可以改变系统的内能，C错；气体绝热膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交换，所以系统的内能要减小，故D错.答案 AB二、热和内能1.传热和内能变化的关系系统在单纯传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.2.区分三组概念(1)内能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量.(2)热量与温度热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传递的是能量，不是温度.(3)热量与功热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，功是能量变化的量度，但它们之间有着本质的区别.例3 一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T比铁块1高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换的温度T2能量，则( )A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能减少量不等于铁块内能的增加量D.达到热平衡时，两者的温度相等解析 一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量，所以选项A、D都正确，选项B错误；答案 AD例4 若对物体做1 200 J的功，可使物体温度升高3 ℃，改用传热的方式，使物体温度同样升高3 ℃，那么物体应吸收________ J的热量，如果对该物体做3 000 J的功，物体的温度升高5 ℃，表明该过程中，物体应________(填“吸收”或“放出”)热量________ J.解析 做功和传热在改变物体内能上是等效的，因此物体用做功方式使温度升高3 ℃，如用吸热方式，也使温度升高3 ℃应吸收1 200 J的热量.如对物体做功3 000 J，温度升高5 ℃，而物体温度升高5 ℃，需要的功或热量应为ΔE.1 200 J＝cm×3 ℃，ΔE＝cm×5 ℃，所以ΔE＝2 000 J.Q＝ΔE－W＝－1 000 J，因此物体应放出1 000 J的热量.答案 1 200 放出 1 000对点练习 巩固·应用·反馈1234做功与内能的关系1.在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是( )A.在阳光照射下，水的温度升高B.用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高C.在炉火上烧水，水的温度升高D.电视机工作一段时间，其内部元件温度升高解析 阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引起的.电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度升高.可见A、C不是由做功引起温度变化的，故选A、C.答案 AC2.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中( )A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减少解析 绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功W＜0.由ΔU＝U2－U1＝W可知，气体内能减小.由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减少.答案 D1234传热与内能的关系3.关于热传递，下列说法中正确的是( )A.热传递的实质是温度的传递B.物体间存在着温度差，才能发生热传递C.热传递可以在任何情况下进行D.物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量解析 热传递的实质是物体间内能的转移，故A错；热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不再发生热传递，即达到了热平衡，故B对，C错；物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以通过做功的方式实现，故D错.答案 B4.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等同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 物体的内能是指物体内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或热传递两种途径，这三者的物理意义不同，A错；热量是表示在热传递过程中物体内能变化多少的，而功是量度用做功的方式来改变物体内能多少的，B错；三者单位都是焦耳，C错；热量和功是过程量，内能是状态量，D正确.答案 D。
