2018版物理人教版 选修3-3:第十章 1-2 功和内能 热和内能
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图2

答案 (1)做功和热传递对改变物体的内能是等效的.

(2)①可以看到棉花燃烧.实验现象说明压缩空气做功,使空气内能增大,达到棉花的燃点后引起棉花燃烧.

②迅速按下活塞是为了减少甚至杜绝热传递,创造一个绝热条件.

(3)小孩沿滑梯下滑时克服摩擦力做功,内能增加.

[知识梳理]

1.焦耳的实验

(1)绝热过程:系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热.

(2)代表性实验

重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温上升.

通过电流的热效应给水加热.

(3)实验结论:要使系统状态通过绝热过程发生变化,做功的量只由过程始末两个状态决定,而与做功的方式无关(填"有关"或"无关").

2.功和内能

(1)内能

微观:所有分子的动能和势能之和.

宏观:只依赖于热力学系统自身状态的物理量.

(2)功和内能:在绝热过程中,外界对系统做的功等于系统内能的增加量,即ΔU=W.

(3)ΔU=W适用条件是绝热过程.

(4)在绝热过程中:外界对系统做功,系统的内能增加;系统对外界做功,系统的内能减少.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)某一系统经历绝热过程时,只要初、末状态相同,则做功的数量也一定相同.( √ )

(2)在绝热过程中,做功方式不同会直接影响系统状态变化的最终结果.( × )

(3)转动的叶片不断搅动水,水温升高.( √ )

(4)在绝热过程中,外界对气体做功,气体内能增加.( √ )

(5)在绝热过程中,气体对外界做功,气体内能减少.( √ )

二、热和内能

[导学探究] (1)用铁锤反复敲击铁棒,铁棒的温度会升高,把铁棒放在碳火上烧,铁棒的温度也会升高,这说明了什么问题?