2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí)熱學(xué)專題物體的內(nèi)能講義.docx

物體的內(nèi)能1.溫度一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度.2.兩種溫標(biāo)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo).關(guān)系：Tt273.15 K.3.分子的動能(1)分子動能是分子熱運動所具有的動能；(2)分子熱運動的平均動能是所有分子熱運動動能的平均值，溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志；(3)分子熱運動的總動能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和.4.分子的勢能(1)意義：由于分子間存在著引力和斥力，所以分子具有由它們的相對位置決定的能.(2)分子勢能的決定因素微觀上：決定于分子間距離和分子排列情況；宏觀上：決定于體積和狀態(tài).5.物體的內(nèi)能(1)概念理解：物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，是狀態(tài)量；(2)決定因素：對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定，即由物體內(nèi)部狀態(tài)決定；(3)影響因素：物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運動速度大小無關(guān)；(4)改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞.一、物體的內(nèi)能1.分子的動能物體內(nèi)所有分子的動能的平均值叫做分子 的平均動能溫度升高，分子熱運動的平均動能越大溫度越低，分子熱運動的平均動能越小溫度是物體分子熱運動的平均動能的標(biāo)志2.分子勢能由分子間的相互作用和相對位置決定的能量叫分子勢能.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子間距的增大，分子力做正功，分子勢能減少，即分子勢能隨分子間距的增大而減少當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子間距的增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，即分子勢能隨分子間距的增大而增大；在平衡位置時(r=r0),分子勢能最小.3.物體的內(nèi)能 (1)物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能(2)分子平均動能與溫度的關(guān)系由于分子熱運動的無規(guī)則性，所以各個分子熱運動動能不同，但所有分子熱運動動能的平均值只與溫度相關(guān)，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度相同，則分子熱運動的平均動能相同，對確定的物體來說，總的分子動能隨溫度單調(diào)增加。(3)分子勢能與體積的關(guān)系分子勢能與分子力相關(guān)：分子力做正功，分子勢能減??；分子力做負(fù)功，分子勢能增加。而分子力與分子間距有關(guān)，分子間距的變化則又影響著大量分子所組成的宏觀物體的體積。這就在分子勢能與物體體積間建立起某種聯(lián)系。因此分子勢能分子勢能跟體積有關(guān)系，由于分子熱運動的平均動能跟溫度有關(guān)系，分子勢能跟體積有關(guān)系，所以物體的內(nèi)能跟物的溫度和體積都有關(guān)系：溫度升高時，分子的平均動能增加， 因而物體內(nèi)能增加；體積變化時，分子勢能發(fā)生變化， 因而物體的內(nèi)能發(fā)生變化此外, 物體的內(nèi)能還跟物體的質(zhì)量和物態(tài)有關(guān)。二、改變物體內(nèi)能的兩種方式1.做功可以改變物體的內(nèi)能2.熱傳遞也做功可以改變物體的內(nèi)能能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞注意：做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的但是在本質(zhì)上有區(qū)別:做功涉及到其它形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程,而熱傳遞則只涉及到內(nèi)能在不同物體間的轉(zhuǎn)移。FabcdOx1如圖，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)0為斥力，F(xiàn)0為引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處靜止釋放，則 ( B ) A乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B乙分子由a到c做加速運動，到達(dá)c時速度最大C乙分子由a到c的過程中，兩分子間的分子勢能先增大后減小D乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加2對一定量的氣體，下列說法正確的是（ B C ）A氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高C氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D當(dāng)氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內(nèi)能減少3一定質(zhì)量的氣體（不計氣體的分子勢能），在溫度升高的過程中，下列說法正確的是 （ A ）A氣體的內(nèi)能一定增加B外界一定對氣體做功C氣體一定從外界吸收熱量D氣體分子的平均動能可能不變 4夏天，如果將自行車內(nèi)胎充氣過足，又放在陽光下受暴曬，車胎極易爆裂關(guān)于這一現(xiàn)象有以下描述（暴曬過程中內(nèi)胎容積幾乎不變）車胎爆裂，是車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果在爆裂前的過程中，氣體溫度升高，分子無規(guī)則熱運動加劇，氣體壓強增大在爆裂前的過程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少描述正確的是（B ）A BC D5下列說法正確的是 （ D ） A布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映 B沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能 C知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù) D內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同【解析】 布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，它反映的是液體無規(guī)則的運動，所以A錯誤；沒有摩擦的理想熱機不經(jīng)過做功是不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能的B錯誤，摩爾質(zhì)量必須和分子的質(zhì)量結(jié)合才能求出阿伏加德羅常數(shù)C錯；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，只要溫度相同分子的平均動能就相同，物體的內(nèi)能是勢能和動能的總和，所以D正確 6、模塊33試題（4分）下列關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是 （填入正確選項前的字母，每選錯一個扣1分，最低得分為0分）A氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故B一定量100的水變成100的水蒸汽，其分子之間的勢能增加C對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大E一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和F如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加答：:BCE【解析】：A錯誤之處在于氣體分子是無規(guī)則的運動的，故失去容器后就會散開；D選項中沒考慮氣體的體積對壓強的影響；F選項對氣溫升高，分子平均動能增大、平均速率增大，但不是每個分子速率增大，對單個分子的研究是毫無意義的。7、（6分）物理選修33 如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐