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1、第第2 2节热力学定律能量守恒定律节热力学定律能量守恒定律1.物体内能的物体内能的变变化化(1)改改变变内能的两种方式内能的两种方式做做功功:当当做做功功使使物物体体的的内内能能发发生生改改变变的的时时候候,外外界界对对物物体体做做了了多多少少功功,物物体体内内能能就就 多多少少;物物体体对对外外界界做了多少功,物体内能就做了多少功,物体内能就 多少多少热热传传递递:当当热热传传递递使使物物体体的的内内能能发发生生改改变变的的时时候候,物物体体吸吸收收了了多多少少热热量量,物物体体内内能能就就 多多少少;物物体体放放出出了多少了多少热热量,物体内能就量,物体内能就 多少多少一、一、热力学第一定
2、律和能量守恒定律热力学第一定律和能量守恒定律增加增加减少减少增加增加减少减少(2)两种改两种改变变方式方式间间的关系的关系两者在两者在 上是等效的上是等效的两两者者的的本本质质区区别别:做做功功是是其其他他形形式式的的能能和和内内能能的的相相互互 ,热传递热传递是内能的是内能的 2热热力学第一定律力学第一定律(1)内内容容:一一个个热热力力学学系系统统的的内内能能增增量量等等于于外外界界向向它它传传递递的的热热量与外界量与外界对对它所做的功的和它所做的功的和(2)公式:公式:U .内能改内能改变变转转化化转转移移WQ3能量守恒定律能量守恒定律内内容容:能能量量既既不不会会凭凭空空 ,也也不不会
3、会凭凭空空 ,它它只只能从一种形式能从一种形式 为为另一种形式,或者从一个物体另一种形式,或者从一个物体 到另一个物体,在能的到另一个物体,在能的转转化或化或转转移移过过程中其程中其 不不变变二、二、热力学第二定律热力学第二定律1.热热力学第二定律的两种表述力学第二定律的两种表述表表述述一一(按按照照热热传传导导的的方方向向性性来来表表述述):热热量量不不可可能能自自发发地地从从_低温低温_ 物体物体传传到到_高温高温_ 物体物体表表述述二二(按按照照机机械械能能与与内内能能转转化化过过程程的的方方向向性性来来表表述述):不不可可能能从从单单一一热热源源吸吸收收热热量量,全全部部对对外外做做功
4、功,而而不不产产生生其其他他影响它也可以表述影响它也可以表述为为:第二:第二类类永永动动机是不可能制成的机是不可能制成的产产生生消失消失转转化化转转移移总总量量这这两两种种表表述述是是等等效效的的,即即可可以以从从一一种种表表述述导导出出另另一一种表述种表述2热热力力学学第第二二定定律律的的实实质质:揭揭示示了了大大量量分分子子参参与与的的宏宏观观过过程程的的 ,使使人人们们认认识识到到自自然然界界中中进进行行的的涉及涉及热现热现象的宏象的宏观过观过程都具有方向性程都具有方向性3热热力学力学过过程方向性的程方向性的实实例例方向性方向性4.热热力学第一定律和力学第一定律和热热力学第二定律的关系力
5、学第二定律的关系热热力学第一定律是和力学第一定律是和热现热现象有关的物理象有关的物理过过程中能量守程中能量守恒的特殊表达形式,而第二定律指出了能量恒的特殊表达形式,而第二定律指出了能量转转化与守化与守恒能否恒能否实现实现的条件和的条件和过过程的方向,指出了一切程的方向,指出了一切变变化化过过程的自然程的自然发发展是不可逆的,除非靠外界影响,所以二展是不可逆的,除非靠外界影响,所以二者既相互者既相互联联系又相互系又相互补补充充 5.两两类类永永动动机的比机的比较较第一第一类类永永动动机机第二第二类类永永动动机机不需要任何不需要任何动动力或燃料,力或燃料,却能不断地却能不断地对对外做功的外做功的机
6、器机器从从单单一一热热源吸收源吸收热热量,量,全部全部对对外做功,而不外做功,而不产产生其他影响的机器生其他影响的机器违违背能量守恒,不可能背能量守恒,不可能制成制成不不违违背能量守恒,背能量守恒,违违背背热热力学第二定律,不可力学第二定律,不可能制成能制成三、热力学第三定律三、热力学第三定律热热力力学学第第三三定定律律:不不可可能能通通过过有有限限的的过过程程把把一一个个物物体体冷却到冷却到 (不可能达到不可能达到)绝对绝对零度零度绝对绝对零度零度题型一:热力学第一定律的理解及应用题型一:热力学第一定律的理解及应用例例1 (1)密密闭闭有有空空气气的的薄薄塑塑料料瓶瓶因因降降温温而而变变扁扁
7、,关关于于此此过过程程中中瓶瓶内内空空气气(不不计计分分子子势势能能)说说法法正正确确的的是是()A内能增大,放出热量内能增大,放出热量B内能减小,吸收热量内能减小,吸收热量C内能增大,对外界做功内能增大,对外界做功D.内能减小,外界对其做功内能减小,外界对其做功(2)一一定定质质量量的的气气体体,在在从从一一个个状状态态变变化化到到另另一一个个状状态态的的过过程程中中,吸吸收收热热量量280 J,并并对对外外做做功功120 J,试试问问:这这些气体的内能些气体的内能发发生了怎生了怎样样的的变变化?化?如如果果这这些些气气体体又又返返回回原原来来的的状状态态,并并放放出出了了240 J热热量量
8、,那那么么在在返返回回的的过过程程中中是是气气体体对对外外界界做做功功,还还是是外外界界对对气体做功?做功多少?气体做功?做功多少?【思路点拨】【思路点拨】明白温度是分子平均动能的标志,弄清明白温度是分子平均动能的标志,弄清热力学第一定律的符号法则和符号的含义是解题的关热力学第一定律的符号法则和符号的含义是解题的关键键【解解析析】(1)不不计计分分子子势势能能,空空气气内内能能由由温温度度决决定定,随随温温度度降降低低而而减减小小,A、C均均错错误误;薄薄塑塑料料瓶瓶因因降降温温而而变变扁扁、空空气气体体积积减减小小,外外界界压压缩缩空空气气做做功功,D正正确确;空空气气内内能能减减小小、外外
9、界界对对空空气气做做功功,根根据据能能量量守守恒恒定定律律可可知知空空气气向向外外界界放放热热,B错误错误(2)由热力学第一定律可得由热力学第一定律可得UWQ120 J280 J160 J气体的内能增加了气体的内能增加了160 J.由由于于气气体体的的内内能能仅仅与与状状态态有有关关,所所以以气气体体从从状状态态回回到到状状态态的的过过程程中中内内能能的的变变化化应应等等于于从从状状态态到到状状态态的的过过程中内能的变化,则从状态程中内能的变化,则从状态到状态到状态的内能应减少的内能应减少160 J即即U160 J,又又Q240 J,根根据据热热力力学学第第一一定定律律得:得:UWQ,所所以以
10、WUQ160 J(240 J)80 J,即即外外界界对对气体做功气体做功80 J.【答案】【答案】(1)D(2)增加了增加了160 J外界对气体做功外界对气体做功80 J【方方法法与与知知识识感感悟悟】1.热热力力学学第第一一定定律律中中的的符符号号规规定及意义:定及意义:2温度、内能、热量、功之间的区别温度、内能、热量、功之间的区别概概念念温度温度内能内能热量热量功功含含义义表示物体的冷表示物体的冷热程度,是物热程度,是物体分子平均动体分子平均动能大小的标志,能大小的标志,它是大量分子它是大量分子热运动的集体热运动的集体表现,对个别表现,对个别分子来说没有分子来说没有意义意义物体内所有物体内
11、所有分子动能和分子动能和势能的总和,势能的总和,它是由大量它是由大量分子的热运分子的热运动和分子的动和分子的相对位置所相对位置所决定的能决定的能是热传递过是热传递过程中内能的程中内能的改变量,热改变量,热量用来量度量用来量度热传递过程热传递过程中内能转移中内能转移的多少的多少做功过程是做功过程是机械能和其机械能和其他形式的能他形式的能(包括内能包括内能)之间的转化之间的转化关关系系温度和内能是状态量,热量和功则是过程量热传递的前温度和内能是状态量,热量和功则是过程量热传递的前提条件是存在温差,传递的是热量而不是温度,实质上是提条件是存在温差,传递的是热量而不是温度,实质上是内能的转移内能的转移
12、例例2 如图所示,柱形容器内封有一定如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞质量的空气,光滑活塞C(质量为质量为m)与与容器用良好的隔热材料制成,另有质容器用良好的隔热材料制成,另有质量为量为M的物体从活塞上方的的物体从活塞上方的A点自由点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最下落到活塞上,并随活塞一起到达最低低点点B而而静静止止,在在这这一一过过程程中中,空空气气内内能能的的改改变变量量E,外外界界对对容容器器内内空空气气所所做做的的功功W及及物物体体和和活活塞塞的的重重力力势势能能的变化之间的关系是的变化之间的关系是()AMg(hh)mghEWBEW,WMg(hh)mghCEW,WM
13、g(hh)mghDEW,WMg(hh)mgh题型二:能量守恒定律的理解和应用题型二:能量守恒定律的理解和应用【思路点拨】【思路点拨】弄清哪些能量增加、哪些能量减少是弄清哪些能量增加、哪些能量减少是解题的关键解题的关键【解析】【解析】由于系统隔热,所以气体与外界没有热交由于系统隔热,所以气体与外界没有热交换,大气压力、活塞对气体做正功,所以由热力学换,大气压力、活塞对气体做正功,所以由热力学第一定律知气体的内能增加,且第一定律知气体的内能增加,且EW,物体与活,物体与活塞损失的重力势能一部分使气体的内能增加,另一塞损失的重力势能一部分使气体的内能增加,另一部分损失到碰撞过程中部分损失到碰撞过程中
14、m和和M的内能上,所以的内能上,所以WMg(hh)mgh,故选项,故选项C正确正确【答案】【答案】C【方法与知识感悟】【方法与知识感悟】能量守恒定律的应用步骤:能量守恒定律的应用步骤:先先弄弄清清系系统统变变化化过过程程中中有有几几种种形形式式的的能能量量在在转转化化或或转移转移分析初、末状态,确定分析初、末状态,确定E增增、E减减各为多少各为多少由由E增增E减减列式求解列式求解例例3 下列说法正确的是下列说法正确的是()A机械能全部变成内能是不可能的机械能全部变成内能是不可能的B第第二二类类永永动动机机不不可可能能制制成成功功的的原原因因是是因因为为能能量量既既不不会会凭凭空空产产生生,也也
15、不不会会凭凭空空消消失失,只只能能从从一一个个物物体体转转移移到到另另一一个个物物体体,或或者者从从一一种种形形式式转转化化成成另另一一种种形式形式C根根据据热热力力学学第第二二定定律律可可知知,热热量量不不可可能能从从低低温温物物体传到高温物体体传到高温物体D从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的题型三:对热力学第二定律的理解题型三:对热力学第二定律的理解【解析】【解析】机械能可以完全转变为内能,比如运动的物体机械能可以完全转变为内能,比如运动的物体因为摩擦而停下来,因为摩擦而停下来,A错误;第二类永动机不违反能量错误;第二类永动机不违反能量守恒定律,但
16、违反了热力学第二定律,守恒定律,但违反了热力学第二定律,B错误;由热力学错误;由热力学第二定律的内容可知,第二定律的内容可知,C错误;只有错误;只有D是正确的该情形是正确的该情形可以实现,但要引起其他变化可以实现,但要引起其他变化【答案】【答案】D1关于关于热热力学定律,下列力学定律,下列说说法正确的是法正确的是()A在一定条件下物体的温度可以降到在一定条件下物体的温度可以降到0 KB物体从物体从单单一一热热源吸收的源吸收的热热量可全部用于做功量可全部用于做功C吸收了吸收了热热量的物体,其内能一定增加量的物体,其内能一定增加D压缩压缩气体气体总总能使气体的温度升高能使气体的温度升高B【解析】【
17、解析】根据热力学第三定律绝对零度不可能达到,根据热力学第三定律绝对零度不可能达到,A错错误;物体从外界吸收热量、对外做功,根据热力学第一误;物体从外界吸收热量、对外做功,根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小或不变,定律可知内能可能增加、减小或不变,C错误;压缩气体,错误;压缩气体,外界对气体做正功,可能向外界放热,内能可能减小、外界对气体做正功,可能向外界放热,内能可能减小、温度降低,温度降低,D错误;物体从单一热源吸收的热量可全部用错误;物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的,于做功而引起其他变化是可能的,B正确正确2空气空气压缩压缩机在一次机在一次压缩过压缩过程中
18、,活塞程中,活塞对对气缸中的气气缸中的气体做功体做功为为2.0105 J,同,同时时气体的内能增加了气体的内能增加了1.5105 J试问试问:此:此压缩过压缩过程中,气体程中,气体 (填填“吸收吸收”或或“放出放出”)的的热热量等于量等于 J.放出放出5104【解析】【解析】由热力学第一定律由热力学第一定律WQU,得,得QUW5104 J,说明气体放出热量,说明气体放出热量5104 J.3(1)图图a、b是潮汐是潮汐发电发电示意示意图图涨涨潮潮时时开开闸闸,水由通,水由通道道进进入海湾水入海湾水库库蓄水,待水面升至最高点蓄水,待水面升至最高点时时关关闭闸门闭闸门(见见图图a)当落潮当落潮时时,
19、开,开闸闸放水放水发电发电(见图见图b)设设海湾水海湾水库库面面积为积为5.0108 m2,平均潮差,平均潮差为为3.0 m,一天,一天涨涨落潮两次,落潮两次,发电发电的平均能量的平均能量转转化率化率为为10%,则则一天内一天内发电发电的平均功的平均功率率约为约为(海水海水取取1.0103 kg/m3,g取取10 m/s2)()BA2.6104 kW B5.2104 kWC2.6105 kW D5.2105 kW(2)下下图为图为双水双水库库潮汐潮汐电电站原理示意站原理示意图图两个水两个水库库之之间间始始终终保持着水位差,可以全天保持着水位差,可以全天发电发电涨涨潮潮时时,闸门闸门的的开关情况
20、是开关情况是 ;落潮;落潮时闸门时闸门的开关情况是的开关情况是 从能量的角度从能量的角度说说,该电该电站是将海水的站是将海水的 转转化化为为水水轮轮机的机的动动能,再推能,再推动发电动发电机机发发电电A关关B开开B关关A开开重力重力势势能能【夯实基础】【夯实基础】1关关于于物物体体的的内内能能的的变变化化,以以下下说说法法中中正正确确的的是是()A物体放出物体放出热热量,内能一定减小量,内能一定减小B物体物体对对外做功,内能一定减小外做功,内能一定减小C物体吸收物体吸收热热量,同量,同时对时对外做功,内能可能不外做功,内能可能不变变D物体放出物体放出热热量,同量,同时对时对外做功,内能可能不外
21、做功,内能可能不变变C【解析】【解析】物体内能的变化与外界对物体做功物体内能的变化与外界对物体做功(或物体对外或物体对外界做功界做功)、物体从外界吸热、物体从外界吸热(或向外界放热或向外界放热)两种因素有关两种因素有关物体放出热量,但外界有可能对其做功,故内能有可能物体放出热量,但外界有可能对其做功,故内能有可能不减小,不减小,A错误;同理,物体对外做功的同时有可能吸热,错误;同理,物体对外做功的同时有可能吸热,故内能不一定减小,故内能不一定减小,B错误;若物体吸收的热量与对外做错误;若物体吸收的热量与对外做功相等,则内能不变,功相等,则内能不变,C正确;而放热与对外做功都是使正确;而放热与对
22、外做功都是使物体内能减小,物体内能减小,D错误错误2对对于于热热量量、功功和和内内能能三三个个物物理理量量,下下列列各各种种说说法法中正确的是中正确的是()A热热量量和和功功是是由由过过程程决决定定的的,而而内内能能是是由由物物体体的的状状态态决定的决定的B物体的内能越大,物体的内能越大,热热量越多量越多C热热量和功都可以作量和功都可以作为为内能的量度内能的量度D内能大的物体含的内能大的物体含的热热量一定多量一定多A【解析】【解析】热量和功是过程量,内能是状态量它们热量和功是过程量,内能是状态量它们具有不同的物理意义,热量只有在涉及到能量传递具有不同的物理意义,热量只有在涉及到能量传递时才有意
23、义因此说某个物体的热量多少是错误的时才有意义因此说某个物体的热量多少是错误的热量和功都可量度内能改变的多少,而不能量度热量和功都可量度内能改变的多少,而不能量度内能的多少选项内能的多少选项A正确正确3下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A给给轮轮胎胎打打气气的的过过程程中中,轮轮胎胎内内气气体体内内能能不不断断增大增大B洒洒水水车车在在不不断断洒洒水水的的过过程程中中,轮轮胎胎内内气气体体的的内能不断增大内能不断增大C太太阳阳下下暴暴晒晒的的轮轮胎胎爆爆破破,轮轮胎胎内内气气体体内内能能减减小小D拔拔火火罐罐过过程程中中,火火罐罐能能吸吸附附在在身身体体上上,说说明明火罐内气体内能减小火罐
24、内气体内能减小ACD【解析】【解析】给轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,体积给轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,体积几乎不变,压强增加,温度升高,内能增加,选项几乎不变,压强增加,温度升高,内能增加,选项A正确;正确;洒水车内水逐渐减小,轮胎内气体压强逐渐减小,体积增大,洒水车内水逐渐减小,轮胎内气体压强逐渐减小,体积增大,对外做功,气体内能减小,选项对外做功,气体内能减小,选项B错误;轮胎爆破的过程中,错误;轮胎爆破的过程中,气体膨胀对外做功,内能减小,选项气体膨胀对外做功,内能减小,选项C正确;火罐内气体温正确;火罐内气体温度逐渐降低时,内能减小,选项度逐渐降低时,内能减小,选项D
25、正确正确4下列下列说说法正确的是法正确的是()A布布朗朗运运动动是是悬悬浮浮在在液液体体中中固固体体颗颗粒粒的的分分子子无无规规则则运运动动的反映的反映B没没有有摩摩擦擦的的理理想想热热机机可可以以把把吸吸收收的的能能量量全全部部转转化化为为机械能机械能C知知道道某某物物质质的的摩摩尔尔质质量量和和密密度度可可求求出出阿阿伏伏加加德德罗罗常数常数D内内能能不不同同的的物物体体,它它们们分分子子热热运运动动的的平平均均动动能能可能相同可能相同D【解析】【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,他反映的是液体分子无规则的运动,所以他反映的是液体分子无规
26、则的运动,所以A错误;没有错误;没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的,部转化为机械能的,B错误;摩尔质量必须和分子的质错误;摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数,量结合才能求出阿伏加德罗常数,C错;温度是分子平错;温度是分子平均动能的标志,只要温度相同分子的平均动能就相同,均动能的标志,只要温度相同分子的平均动能就相同,物体的内能是势能和动能的总和,所以物体的内能是势能和动能的总和,所以D正确正确【能力提高】【能力提高】5如如图图是密是密闭闭的气缸,外力的气缸,外力推推动动活塞活塞P压缩压缩气体,气体,对
27、对缸内缸内气体做功气体做功800 J,同,同时时气体向气体向外界放外界放热热200 J,缸内气体的,缸内气体的()A温度升高,内能增加温度升高,内能增加600 JB温度升高,内能减少温度升高,内能减少200 JC温度降低,内能增加温度降低,内能增加600 JD温度降低,内能减少温度降低,内能减少200 JA【解析】【解析】根据热力学第一定律,气体内能增量根据热力学第一定律,气体内能增量UWQ800 J200 J600 J,对于一定质量的理想气体,内能,对于一定质量的理想气体,内能增加温度必然升高,故增加温度必然升高,故A选项正确选项正确6若若某某种种实实际际气气体体分分子子的的作作用用力力表表
28、现现为为引引力力,则则一一定定质质量量的的该该气气体体内内能能的的大大小小与与气气体体体体积积和和温温度度的的关关系是系是()如果保持其体如果保持其体积积不不变变,温度升高,内能增大,温度升高,内能增大如果保持其体如果保持其体积积不不变变,温度升高,内能减少,温度升高,内能减少如果保持其温度不如果保持其温度不变变,体,体积积增大,内能增大增大,内能增大如果保持其温度不如果保持其温度不变变,体,体积积增大,内能减少增大,内能减少A B C DB【解析】【解析】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和对于一定质量的实际气体,当体积不变,温度升高时,对于一定质
29、量的实际气体,当体积不变,温度升高时,分子势能不变,分子总动能增大,故内能增大当温度分子势能不变,分子总动能增大,故内能增大当温度不变,体积增大时,分子总动能不变,因分子距离在引不变,体积增大时,分子总动能不变,因分子距离在引力范围内增大,分子力做负功,故分子势能增大,内能力范围内增大,分子力做负功,故分子势能增大,内能增大增大7(2011重庆重庆)某汽某汽车车后后备备箱内安箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要装有撑起箱盖的装置,它主要由气缸和活塞由气缸和活塞组组成开箱成开箱时时,密,密闭闭于气缸内的于气缸内的压缩压缩气体膨气体膨胀胀,将,将箱箱盖盖顶顶起起,如如图图所所示示在在此此过过程程中中,
30、若若缸缸内内气气体体与与外外界界无无热热交交换换,忽忽略略气气体体分分子子间间相相互互作作用用,则则缸缸内内气气体体()A对对外做正功,分子的平均外做正功,分子的平均动动能减小能减小B对对外做正功,内能增大外做正功,内能增大C对对外做外做负负功,分子的平均功,分子的平均动动能增大能增大 D对对外做外做负负功,内能减小功,内能减小A【解析】【解析】由于缸内气体与外界无热交换由于缸内气体与外界无热交换Q0,气缸,气缸内的压缩气体膨胀对外做功内的压缩气体膨胀对外做功W0,由热力学第一定律,由热力学第一定律可知气体内能减少,而题中忽略气体分子间相互作用可知气体内能减少,而题中忽略气体分子间相互作用即不
31、计分子势能,故分子动能减小,分子平均动能亦即不计分子势能,故分子动能减小,分子平均动能亦减小,减小,A正确正确8图为电图为电冰箱的工作原理冰箱的工作原理示意示意图图压缩压缩机工作机工作时时,强强迫制冷迫制冷剂剂在冰箱内外的管道在冰箱内外的管道中不断循中不断循环环在蒸在蒸发发器中制器中制冷冷剂剂汽汽化化吸吸收收箱箱体体内内的的热热量量,经经过过冷冷凝凝器器时时制制冷冷剂剂液液化,放出化,放出热热量到箱体外下列量到箱体外下列说说法正确的是法正确的是()A热热量可以自量可以自发发地从冰箱内地从冰箱内传传到冰箱外到冰箱外B电电冰冰箱箱的的制制冷冷系系统统能能够够不不断断地地把把冰冰箱箱内内的的热热量量
32、传传到外界,是因到外界,是因为为其消耗了其消耗了电电能能C电电冰箱的工作原理不冰箱的工作原理不违违反反热热力学第一定律力学第一定律D电电冰箱的工作原理冰箱的工作原理违违反反热热力学第二定律力学第二定律BC【解析】【解析】热力学第一定律是热现象中内能与其他热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能的转化和守恒定律的具形式能的转化规律,是能的转化和守恒定律的具体表现,适用于所有的热现象,故体表现,适用于所有的热现象,故C正确,正确,D错误;错误;由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传给高温物体,除非有外界的影响或帮助物体传给高温物体
33、,除非有外界的影响或帮助电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,故应选要压缩机的帮助并消耗电能,故应选B、C.9用气筒用气筒给给自行自行车车打气,每次打气,每次对对活塞加活塞加75 N的的压压力,力,活塞行程活塞行程为为40 cm,每,每压压一次,被一次,被压缩压缩气体的内能都气体的内能都增加增加8.5 J,则则此此过过程中被程中被压缩压缩气体是气体是 热热(填填“吸吸”或或“放放”),传递传递的的热热量是量是 J.放放21.5【解析】【解析】打气一次做功打气一次做功WFL750.4 J30 J,而气,而气体的内能增加了体的
34、内能增加了8.5 J,由热力学第一定律,气体向外放,由热力学第一定律,气体向外放热热Q30 J8.5 J21.5 J.10.(1)远远古古时时代代,取取火火是是一一件件困困难难的的事事,火火一一般般产产生生于于雷雷击击或或磷磷的的自自燃燃随随着着人人类类文文明明的的进进步步,出出现现了了“钻钻木木取取火火”等等方方法法“钻钻木木取取火火”是是通通过过 方方式式改改变变物物体体的的内内能,把能,把 转变为转变为内能内能(2)某某同同学学做做了了一一个个小小实实验验:先先把把空空的的烧烧瓶瓶放放到到冰冰箱箱冷冷冻冻,一一小小时时后后取取出出烧烧瓶瓶,并并迅迅速速把把一一个个气气球球紧紧密密的的套套
35、在在瓶瓶颈颈上,然后将上,然后将烧烧瓶放瓶放进进盛盛满热满热水水的的烧烧杯里,气球逐杯里,气球逐渐渐膨膨胀胀起来,起来,如如图图所示所示这这是因是因为烧为烧瓶里瓶里的气体吸收了水的的气体吸收了水的 ,温度温度 ,体,体积积 做功做功机械能机械能热热量量升高升高增大增大【解析】【解析】(1)对物体做功可以增加物体的内能,即把机对物体做功可以增加物体的内能,即把机械能转变为内能;械能转变为内能;(2)当用气球封住烧瓶,在瓶内就封当用气球封住烧瓶,在瓶内就封闭了一定质量的气体,将烧瓶放到热水中,瓶内气体将闭了一定质量的气体,将烧瓶放到热水中,瓶内气体将吸收热量,气体的温度升高,气体体积增大吸收热量,
36、气体的温度升高,气体体积增大【开拓视野】【开拓视野】11热热力力学学第第二二定定律律常常见见的的表表述述有有两两种种:第第一一种种表表述述:不不可可能能使使热热量量由由低低温温物物体体传传递递到到高高温温物物体体,而而不不引引起起其其他他变变化化;第第二二种种表表述述:不不可可能能从从单单一一热热源源吸吸收收热热量量并并把把它它全全部部用来做功,而不引起其他变化用来做功,而不引起其他变化图甲是根据热力学第二定律的第图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:外界对一种表述画出的示意图:外界对致冷机做功,使热量从低温物体致冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体,请你根据第二传递到高温物体
37、,请你根据第二种种表表述述完完成成示示意意图图乙乙根根据据你你的的理理解解,热热力力学学第第二二定定律律的的实质是什么?实质是什么?一切与一切与热现热现象有关的宏象有关的宏观过观过程都具有方向性程都具有方向性【解析】【解析】根据热力学第二定律的第二种表述:不可根据热力学第二定律的第二种表述:不可能从单一热源吸收热量,全部对外做功,而不产生能从单一热源吸收热量,全部对外做功,而不产生其他影响热机工作过程是从高温物体吸收热量,其他影响热机工作过程是从高温物体吸收热量,一部分用来对外界做功转化为机械能,一部分传给一部分用来对外界做功转化为机械能,一部分传给低温物体流程图如答案所示低温物体流程图如答案所示