物体内能的变化
(1)做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,但它们的本质不一样:做功是其他形式的能和内能之间的转化,热传递是物体间内能的转移.
[说明] 做4.2 J的功与传递1 cal的热量,在改变物体内能上是等效的.
(2)热传递是物体间内能的转移过程.内能转移的数量习惯上用传递的热量来量度.热传递的方式有三种:传导、对流、辐射.热传递的条件是物体之间温度不同,内能从高温物体向低温物体传递(转移),温度相等时达到动态平衡,即热平衡.
[说明] 热量和内能的区别——热量是热传递过程中物体内能的改变量;内能则是物体内所有分子的动能与分子势能的总和,热量与物体的内能多少、温度高低无关.
5.热力学第一定律
(1)内容:外界对物体做的功W加上物体与外界交换的热量Q等于物体内能的变化量>
[例3] 关于物体内内能的变化,以下说法中正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增大
B.物体对外做功,内能一定减小
C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变
D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变
[解析] 根据热力学第一定律>
[答案] C
[例4] 一定质量的气体从外界吸收了1×105cal的热量,同时气体对外做国6×105J的功,问:(1)物体的内能变化多少?(2)分子势能是增加还是减少?(3)分子动能如何变化?
[剖析] 可根据热力学第一定律>
[解析] (1)因气体从外界吸收热量,所以Q=1×105×4.2 J=4.2×105 J,气体对外做功W =-6×105 J,据热力学第一定律>
(2)因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大了,分子力做负功,气体的分子热能增加了.
(3)因为气体内能减少了,而分子势能增加了,所以分子动能必然减少了,且分子动能的减少量一定大于分子势能的增加量.
6.能的转化和守恒定律
能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体.在转化或转移的过程中其总量不变.这就是能的转化和守恒定律。
永动机是永远造不出来的.
[例5] 在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门,冰箱正常工作,过一段时间房间内的温度将如何变化( )
A.降低 B.升高
C.不变 D.无法确定
[解析] 冰箱消耗电能使冰箱内外发生热交换而达到内部制冷的,把冰箱与房间看作一个系统,打开冰箱门后,冰箱与房间内的热交换发生在系统内,系统内部引不起总能量的变化.但系统消耗电能增加了系统的总能量,冰箱正常工作,根据能的转化与守恒定律知.增加的系统能量转化为内能使房间的温度升高,故选B.
[答案] B