10.1功和内能
1.关于物体的内能、分子势能和分子动能的说法中,不正确的是( )
A.对于两个分子组成的系统,分子间的分子力最小时,分子势能也最小
B.100℃的沸水的内能比0℃的冰水混合物的内能大
C.做自由落体运动的物体,分子的平均动能越来越大
D.外界对物体做功,不一定能改变物体的内能
E.当一定质量的理想气体温度升高时,它的内能可以保持不变
2.下列说法正确的是( )
A.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,系统的内能保持不变
B.对某物体做功,可能会使该物体的内能增加
C.实际气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积
D.一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
3.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( )
A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少
B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加
C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少
D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加
4.下列说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,物体所含的热量就增多
B.物体的温度不变,内能一定不变
C.热量和功的单位与内能的单位相同,所以热量和功都作为物体内能的量度
D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的
5.某物体的温度升高了,那么下列说法正确的是( )
A.物体内所有分子的动能都增大了
B.物体内分子的平均动能增大了
C.物体的分子势能一定增大了
D.物体一定吸收了热量
6.下列说法中正确的是( )
A.物体的分子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.要使气体的分子平均动能增大,外界必须向气体传热
D.一定质量的气体,温度升高时,分子间的平均距离一定增大
7.如图所示,在演示做功可以改变气体内能的实验中,下列说法中正确的是( )
A.要缓缓地压下活塞,防止损坏圆筒
B.实验的研究对象是圆筒中的空气
C.观察到乙醚着火说明做功使棉花的内能增加了
D.应缓慢压下活塞
8.用气筒给自行车轮胎打了气时,气筒筒壁的温度会升高。请你对这种观象的原因提出两种解释,并分析哪种原因是主要的。
9.在墙壁与外界无热传递的封闭房间内,同时开动电冰箱和电风扇,工作一段时间后,房间内的温度______,这是因为______。
10.1功和内能
1.关于物体的内能、分子势能和分子动能的说法中,不正确的是( )
A.对于两个分子组成的系统,分子间的分子力最小时,分子势能也最小
B.100℃的沸水的内能比0℃的冰水混合物的内能大
C.做自由落体运动的物体,分子的平均动能越来越大
D.外界对物体做功,不一定能改变物体的内能
E.当一定质量的理想气体温度升高时,它的内能可以保持不变
【答案】BCE
【解析】A.对于两个分子组成的系统,分子间的分子力最小时,两分子距离为r0,若增大距离,则分子力表现为引力,分子力做负功分子势能增加,若减小距离,则分子间表现为斥力,分子力做负功分子势能增加。故此时分子势能最小。故A正确,与题意不符;
B.内能大小的决定因素有温度、体积和组成物质的分子数。选项中只谈到了温度一个因素。故B错误,与题意相符;
C.分子的平均动能与宏观量温度相对应,与其运动状态无关。故C错误,与题意相符;
D.根据热力学第一定律,改变物体内能,有两种方式,做功和热传递,选项中只给了做功一个信息。故D正确,与题意不符;
E.温度与分子的平均动能相对应,当一定质量的理想气体温度升高时,它的内能肯定会变故E错误,与题意相符。
故选BCE。
2.下列说法正确的是( )
A.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,系统的内能保持不变
B.对某物体做功,可能会使该物体的内能增加
C.实际气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积
D.一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
【答案】BCD
【解析】A.水变成水蒸气,温度不变,分子平均动能不变;但因为体积增大,分子间距离增大,因为气体分子间间距接近false,故在变化过程中分子力做负功,分子势能增大,故A错误;
B.做功和热传递均可以改变物体的内能,所以对某物体做功,可能会使该物体的内能增加,故B正确;
C.气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积;故C正确;
D.两系统达到热平衡的条件为温度相同,故D正确。
故选BCD。
3.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( )
A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少
B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加
C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少
D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加
【答案】C
【解析】胶塞冲出容器口,气体膨胀,对外做功。由于没来得及发生热交换,由false可知内能减少温度降低,ABD错误,C正确。
4.下列说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,物体所含的热量就增多
B.物体的温度不变,内能一定不变
C.热量和功的单位与内能的单位相同,所以热量和功都作为物体内能的量度
D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的
【答案】D
【解析】A.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B.物体的温度不变,内能不一定不变,例如0℃的冰变为0℃的水内能增加,B错误;
C.功与热量都是能量转化的量度,热量和功都可以作为物体内能变化的量度,而不是内能的量度,C错误;
D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的,D正确。
故选D。
5.某物体的温度升高了,那么下列说法正确的是( )
A.物体内所有分子的动能都增大了
B.物体内分子的平均动能增大了
C.物体的分子势能一定增大了
D.物体一定吸收了热量
【答案】B
【解析】AB.温度是分子平均动能大小的标志,温度升高,则物体内分子的平均动能增大了,但物体内所有分子的动能不一定都增大,选项A错误,B正确;
C.分子势能大小取决于分子间的距离,温度升高,分子间的距离不一定增大,因此物体的分子势能不一定增大,选项C错误;
D.温度升高,可能是由于做功引起的,物体不一定吸收了热量,选项D错误。
故选B。
6.下列说法中正确的是( )
A.物体的分子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.要使气体的分子平均动能增大,外界必须向气体传热
D.一定质量的气体,温度升高时,分子间的平均距离一定增大
【答案】B
【解析】A.物体的内能是物体内所有分子的热运动的动能和势能的总和,选项A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,对于同一种气体,温度越高,说明它的分子平均动能越大,选项B正确;
C.要使气体的分子平均运动增大,即温度升高,有两种方式:一是通过热传递,即外界向气体传热;二是通过做功,外界对气体做功,也可以使气体温度升高,选项C错误;
D.一定质量的气体,压强、体积、温度三者是相互联系的,温度升高可能发生“热膨胀”,从而体积增大,但气体体积还跟压强有关,如果温度升高的同时,压强也增大,则气体的体积是否变大还不能确定,选项D错误。
故选B。
7.如图所示,在演示做功可以改变气体内能的实验中,下列说法中正确的是( )
A.要缓缓地压下活塞,防止损坏圆筒
B.实验的研究对象是圆筒中的空气
C.观察到乙醚着火说明做功使棉花的内能增加了
D.应缓慢压下活塞
【答案】B
【解析】ACD.为减小热传递的影响,应迅速下压活塞,快速下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,将机械能转化为筒内空气的内能,使空气温度升高,说明做功可以改变物体的内能;筒内空气又将热量传递给棉花,当棉花温度达到着火点时,棉花将燃烧起来,所以棉花内能增加是通过热传递方式实现的,故ACD错误;
B.演示做功可以改变气体内能,是外力对空气做功,空气的内能增加;实验的研究对象是圆筒中的空气,故B正确。
故选B。
8.用气筒给自行车轮胎打了气时,气筒筒壁的温度会升高。请你对这种观象的原因提出两种解释,并分析哪种原因是主要的。
【答案】见解析
【解析】一种原因是气筒活塞与筒壁的摩擦使温度升高;另一种原因是活塞对筒中的气体做功使温度升高。第二种原因可能是主要的,因为活塞和筒壁之间有润滑油,摩擦并不严重。
9.在墙壁与外界无热传递的封闭房间内,同时开动电冰箱和电风扇,工作一段时间后,房间内的温度______,这是因为______。
【答案】升高 消耗的电能最终转化为内能
【解析】同时开动电冰箱和电风扇,工作一段时间后,电流做功,消耗的电能最终转化为内能,房间内的温度会升高。