1.人造地球卫星返回大气层时,表面温度不断变化。这是因为( )
A.卫星的速度不断增大,卫星中的所有分子动能都增加,所以卫星表面的温度不断升高
B.卫星的高度不断减少,卫星减少的重力势能全部转化为内能,所以卫星表面的温度不断升高
C.卫星的机械能不断减少,机械能转化为内能,所以卫星表面的温度不断升高
D.在大气层中运行的卫星其表面由于空气的阻力,的温度不断升高,卫星表面的分子无规则运动加剧
例1 下列说法正确的是( )
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子的平均速率小
C.一定质量00C的水结成00C 的冰,内能一定减少
D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加
解析:温度是物体分子热运动的平均动能的标志,但不是内能的标志。所以A是错误的。
温度低,分子的平均动能小,但分子质量大小不清楚,因而B是错误的。C答案中要放热,由能量守恒可知,内能一定减少。由热力学第一定律可知,在热传递不清楚的情况下,内能不一定增加。故C、D是正确的。
点评:本题要求考生掌握分子热运动的平均动能、分子势能和物体内能等概念,并要正确理解热力学第一定律。
例2 一个小铁块沿半径为0.2m的固定半球内壁的上端边缘由静止下滑,当滑到半球底部时,底部所受到的压力为铁块重力的1.5倍,设此下滑过程中损失的机械能全部转化为内能,并有40%被铁块吸收,已知铁的比热容为0.46J/(g·ºC),g取10 m/s2,求铁块升高的温度?
解析:设铁块的质量为m,则N一mg=,铁块在半球底部的动能 EK=,据能量守恒有,解得 Δt=1.3×10-3 ºC
点评:对于由多种形式组成的较复杂问题,应先搞清物理过程,注意从能量的角度,把能量转化和转移的情况搞清.
例3 如图所示,两相同的容器装同体积的水和水银,A、B两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度,A、B两球用同一种特殊的材料制成,当温度稍升高时,球的体积会明显的变大,如果开始时水和水银的温度相同,且两液体同时缓慢地升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则
A.A球吸收的热量较多 B.B球吸收的热量较多
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解析:本题小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功,
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第一定律可知,答案B正确
点评:此题须结合系统的能量守恒来分析。
例4.某热机一小时燃烧20kg柴油,柴油完全燃烧的燃烧值为q=4.3× 104J/kg,而该热机燃烧20kg柴油,只能对外做功2.58×105J的功,那么该柴油机的效率为多少?
解析:燃烧20千克柴油,所放出的热量为:Q=qM=4.3×104×20=8.6 ×105J, 而对外所做的功为2.58 ×105J,所以该热机的效率为:η=2.58 ×105/8.6 ×105=0.3。
点评:此题必须准确理解柴油的燃烧值和效率概念。
例5.关于内能和机械能下列说法正确的是( )
A. 机械能大的物体内能一定很大 B.物体的机械能损失时内能可能增加
C.物体的内能损失时机械能必然减少 D.物体的机械能为零而内能不可为零
解析:机械能和内能是两种不同形式的能。物体的机械能可为零,但物体的内能不可是零。物体的机械能损失时内能可能增加。物体的内能损失时机械能可能增加也可能减少。但两者之间没有直接的联系。所以答案B、D正确。
点评:此题要求学生正确理解内能和机械能两种不同形式的能的区别。
6.热力学第二定律一种表述是: 不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化 。这是按照热传导的方向性来表述的。 另一种表述是: 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化 。这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的,它也可以表述为:第二类永动机是 不可能 制成的。
5.热力学第一定律关系式为ΔU =Q+W 。注
意正负符号。第一类永动机是 不能 制成的。
4.改变物体内能的方法有两种: 热传递和做功 。
1.温度是表示物体的 冷热程度 ,是物体分子运动平均动能的 标志 。物体的温度升高,表明它的分子热运动 平均动能 增大。
2.分子势能跟分子 间距 有关,如图所示。
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4.能源的开发和利用,环境保护。
3.热力学第一定律。热力学第二定律。永动机的不可能。绝对零度的不可达到。
2.做功和热传递是改变内能的二种方式。热量,能量守恒定律。
1.分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体的分子势能。物体的内能。
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