内能能量守恒定律

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内能及能量守恒定律试题及解答汇总

第二章内能及能量守恒定律概念：（一）物体的内能：1．物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，也叫做物体的热力学能。

2．任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成。

3．决定物体内能的因素：（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定；（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。

4、改变内能的两种方式：（1）做功可以改变物体的内能：①外界对物体做功，物体的内能增加；②物体对外界做功，物体的内能减少；③做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。

（二）能量守恒定律：1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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。

另一种表述：第一类用动机是不可能制成的。

2、能量守恒定律的历史意义．3、能的转化和守恒是自然界的普遍规律，违背该定律的永动机是永远无法实现的。

它是没有条件的。

4、物质的不同运动形式对应不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以转化或转移，在转化或转移过程中，能的总量守恒。

5、理解：（1）某种形式的能减小，一定存在其他形式的能增加，且减小量和增加量一定相等。

（2）某个物体的能减小，一定存在其他物体的能量增加，且减小量和增加量一定相等。

例题分析【例1】关于物体内能及其变化，下列说法正确的是(B)A.物体的温度改变时，其内能必定改变B.物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能不一定改变C.对物体做功，物体内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变【解析】一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定物体的温度改变时，其内能不一定改变.所以A错误.做功和热传递是改变物体内能的两种方式若物体对外做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且①W＞Q，则物体的内能减少；②W ＝Q，则物体的内能不变；③W＜Q，则物体的内能增加，所以只有B正确.【例2】下面设想符合能量转化和守恒定律的是(D)A.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械B.做成一条船，利用流水的能量逆水航行C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行D.利用核动力，驾驶地球离开太阳系【解析】利用磁场能可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能使转动停止，故A错，让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞；故B、C可选；设计一种利用反冲理论以核动力为能源，使地球获得足够大的能量，挣脱太阳引力的束缚而离开太阳系，故D可选.【例3】关于物体内能，下列说法中正确的是〖〗A．手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用做功改变物体的内能 B．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体的内能增大C．阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能 D．用打气筒打气，简内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能【解析】AC【变式一】下面关于物体内能改变的说法中正确的是〖〗A、物体对外做功，其内能必定改变B、物体对外做功，其内能不一定改变C、物体吸收热量，其内能必增加D、外界对物体做功，物体同时吸收热量，其内能必增加【解析】B【变式二】对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是〖〗 A．热量和功由过程决定，而内能由状态决定B．热量、功和内能的物理意义相同C．热量和功都可以作为内能的量度D．内能大物体含有的热量多【解析】A【例4】下列说法正确的是〖〗A、第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B、自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C、自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D、不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化【解析】CD【自我检测】一：一、选择题1．关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变．物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变2．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的3．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它( )A．不符合热力学第一定律B．做功产生的热量太少C．由于有摩擦、热损失等因素的存在D．找不到合适的材料和合理的设计方案4．(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )A．从外界吸热 B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加5．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104 JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J6.(2010年高考广东理综卷)图4－1－7是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )图4－1－7A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能减少200 J7．(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大8．关于物体内能的变化，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，内能一定减少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9．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek，分别是( )A．U＝200 J，Ek＝600 J B．U＝600 J，Ek＝200 JC．U＝600 J，Ek＝800 J D．U＝800 J，Ek＝200 J10．(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图4－1－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图4－1－5A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小二、非选择题1．风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m＝________.2．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？3．(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010kW·h.假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．(不进行具体计算，用字母表示)4.如图4－1－6所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：图4－1－6(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？一、选择题1、解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．2、解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．3、解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒．4、解析：选A.本题考查了热力学定律．由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变．放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确．5、解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU 为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J.故选B.6、解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确．7、解析：选ADE.A选项，p、V不变，则T不变，气体的内能不变，故选项A正确．B选项，内能不变，温度不变，p、V可能变，选项B错误．C选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C错误．D选项，气体温度每升高1 K吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D正确．E选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E正确．8、解析：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化．9、解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：Ek＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．10、解析：选 A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A 正确．二、非选择题1、解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m ＝14πd2·vt ·ρ，风的动能Ek ＝12mv2＝18πd2v3t ρ. 根据题意：18πd3v2t ρ×50%×80%＝mgh. 则m t ＝πd2ρv320gh. 答案：πd2ρv320gh2、解析：(1)由热力学第一定律可得ΔU ＝W ＋Q＝－120 J ＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J ．即ΔU ′＝－160 J ，又Q ′＝－240 J ，根据热力学第一定律得：ΔU ′＝W ′＋Q ′∴W ′＝ΔU ′－Q ′＝－160 J －(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功 80 J3、解析：设在时间Δt 内，有ΔV 的水通过水利枢纽，则：Q ＝ΔV Δt，ΔV ＝Q Δt 减少的重力势能ΔEp ＝mgh ＝ΔV ρgh ＝Q Δt ρgh发电机的功率：P＝ΔEpηΔt＝QΔtρghηΔt＝Qρghη流量为Q＝Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)4、解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS＝p0S－G封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.1．关于物体内能的变化，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，内能一定减少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：选C.做功和热传递可以改变物体的内能，当做功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化．2．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能E k，分别是( )A．U＝200 J，E k＝600 J B．U＝600 J，E k＝200 JC．U＝600 J，E k＝800 J D．U＝800 J，E k＝200 J解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：E k＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．3．(2011年高考重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图4－1－5所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图4－1－5A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小解析：选A.气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确．4.如图4－1－6所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0.物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：图4－1－6(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？解析：(1)活塞缓慢移动，任意状态都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)(2)设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS＝p0S－G封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.答案：见解析【自我检测】二：一、选择题1．关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是( )A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变．物体向外传出一定热量其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：选B.温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．2．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的解析：选B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量，热传递是内能的转移，且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．3．“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它( )A．不符合热力学第一定律B．做功产生的热量太少C．由于有摩擦、热损失等因素的存在D．找不到合适的材料和合理的设计方案解析：选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量的转化与守恒．4．(2010年高考重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( ) A．从外界吸热B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加解析：选A.本题考查了热力学定律．由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变．放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确．5．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列个式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104 JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J解析：选B.由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J.故选B.6.(2010年高考广东理综卷)图4－1－7是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )图4－1－7A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC ．温度降低，内能增加600 JD ．温度降低，内能减少200 J解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，ΔU ＝800 J ＋(－200 J)＝600 J ，ΔU 为正表示内能增加了600 J ，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A 正确．7．(2011年高考新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A ．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B ．若气体的内能不变，其状态也一定不变C ．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D ．气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E ．当气体温度升高时，气体的内能一定增大解析：选ADE.A 选项，p 、V 不变，则T 不变，气体的内能不变，故选项A 正确．B 选项，内能不变，温度不变，p 、V 可能变，选项B 错误．C 选项，气体温度升高，压强不一定增大，故选项C 错误．D 选项，气体温度每升高1 K 吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D 正确．E 选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项E 正确．二、非选择题8．风沿水平方向以速度v 垂直吹向一直径为d 的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h 的高度，效率为80%，则单位时间最多可提升的水的质量m ＝________.解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m ＝14πd 2·vt ·ρ，风的动能E k ＝12mv 2＝18πd 2v 3t ρ. 根据题意：18πd 3v 2t ρ×50%×80%＝mgh . 则m t ＝πd 2ρv 320gh. 答案：πd 2ρv 320gh9．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J ，并对外做功120 J ，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J 热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？解析：(1)由热力学第一定律可得ΔU ＝W ＋Q＝－120 J ＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J．即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′∴W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J即外界对气体做功80 J.答案：(1)增加了160 J(2)外界对气体做功80 J10．(2011年陕西高二质检)山峡水利工程的坝高h0＝185 m，正常水位为h＝175 m，水库容积V＝3.93×1010m3，装机容量(发电机的总功率)P＝1.768×107 kW，发电量W＝8.4×1010kW·h.假设发电机效率为η＝80%，试根据这些数据计算出水利枢纽的流量Q，并写出每个物理量应选用的单位．(不进行具体计算，用字母表示)解析：设在时间Δt内，有ΔV的水通过水利枢纽，则：Q＝ΔVΔt，ΔV＝QΔt减少的重力势能ΔE p＝mgh＝ΔVρgh＝QΔtρgh发电机的功率：P＝ΔE pηΔt＝QΔtρghηΔt＝Qρghη流量为Q＝Pρghη.(其中各物理量均取国际制单位)答案：见解析【自我检测】三：1．关于热传导的方向性，下列说法正确的是( )A．热量能自发地由高温物体传给低温物体B．热量能自发地由低温物体传给高温物体C．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D．热量一定不可能从低温物体传给高温物体解析：选AC.在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，而热量只能自发地从高温物体传给低温物体．2．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是( )A．系统的总熵只能增大或不变，不可能减小B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C．系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：选AC.根据熵增加原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少可知，A对，B错．根据热力学第二定律的微观解释可知，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所以C对，D错．3．第二类永动机不可能制成，这是因为( )A．它违背了能量守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不可能全部转变为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：选D.第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化过程中，有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，故选D.4．热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图4－3－4甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是________．图4－3－4解析：示意图如图所示．答案：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．一、选择题1．(2011年廊坊高二检测)热力学第二定律指出( )A．不可能使热量由低温物体传递到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．热机效率η≤1D．大量分子参与的宏观过程具有方向性解析：选D.热力学第二定律指出，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，故A错，B也错．热机效率要小于1，不能等于1，C也错．一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D对．2．关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：选CD.热力学第二定律的微观意义明确指出：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行，所以答案C、D正确．3．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析：选D.第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A 错；据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C 错误；做功和热传递都可改变物体内能．但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D正确．4．在一定速度下发生变化的孤立系统，其总熵的变化是( )A．不变B．可能增大或减小C．总是增大D．总是减小解析：选C.根据熵增加原理可知，任何孤立系统熵是增加的，故C正确．5．根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是( )A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能D．机械能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能解析：选BD.根据热传递的规律可知，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地(不需要外界帮助)从低温物体传到高温物体．借助外界的帮助，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱就是接通电源后，压缩机对“制冷剂”(氟利昂等)做功，把热量从冰箱内部(低温物体)传向外部(高温物体)达到制冷目的的，故选项A错误，B正确．机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能)，在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，因此选项C错误，选项D正确．6．对热力学第二定律，下列理解正确的是( )A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C．热量不可能由低温物体传递到高温物体D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成解析：选B.由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错；第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了自然界涉及热现象宏观过程的方向性，故A、D错，B正确．7.如图4－3－5所示，汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆与外界连接缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功．已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )。

化学反应中的能量变化：内能焓与热容

化学反应中的能量变化：内能焓与热容化学反应中的能量变化：内能、焓与热容在化学反应中，物质发生变化时伴随着能量的转化和释放。

能量的变化是化学反应中重要的研究内容之一，它揭示了化学反应的动力学特征和热力学规律。

本文将介绍化学反应中的能量变化，重点讨论内能、焓与热容的概念、计算方法和实际应用。

一、内能（U）内能是指物质微观粒子的动能和势能之和，是描述系统热力学状态的重要参量。

化学反应中的内能变化可以通过实验测定或计算得到。

根据能量守恒定律，反应过程中的能量转化可表达为以下方程式：ΔU = Q - W其中，ΔU表示内能变化；Q表示系统与外界间的热量交换；W表示系统与外界间的功交换。

当Q和W都为正值时，系统吸热和做功；当Q和W都为负值时，系统放热和受到外界做功；当Q和W一正一负时，系统既吸热又放热，或既做功又受到外界做功。

内能是一个状态函数，与路径无关，只与起始状态和结束状态有关。

二、焓（H）焓是指在恒压条件下，系统与外界之间进行的热量变化，常用符号H表示。

在化学反应中，若反应为恒压反应，内能变化和焓变之间存在以下关系式：ΔH = ΔU + PΔV其中，ΔH为焓变；ΔU为内能变化；PΔV为压力与体积间的做功。

当ΔH为正值时，化学反应为吸热反应，系统获取热量；当ΔH为负值时，化学反应为放热反应，系统释放热量。

与内能不同，焓是一个状态函数，在化学反应中常用来表示反应的热力学性质。

三、热容（C）热容是指物质吸热或放热时温度变化的量度，常用符号C表示。

热容可分为恒容热容（Cv）和恒压热容（Cp）。

恒容热容指的是在等体积条件下，物质对热量的吸收或释放所引起的温度变化；恒压热容指的是在等压条件下，物质对热量的吸收或释放所引起的温度变化。

热容与物质的性质有关，同一物质在不同的物理状态下具有不同的热容。

热容可用于计算物质的温度变化和热量变化之间的关系，符合以下公式：Q = CΔT其中，Q表示吸热或放热的热量；C表示热容；ΔT表示温度变化。

内能能量守恒定律

内能能量守恒定律Ａ内能一、分子的动能1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能．大量分子的运动速率不尽相同，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值．2．平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能．３．温度：温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．二、分子势能1．分子势能：由于分子间存在相互作用力，并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能．2．分子力做功跟分子势能变化的关系分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功时，分子势能增加．3．决定分子势能的因素（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关．（2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关三、物体的内能1．物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成．3．决定物体内能的因素物体的内能与物体所含分子数及温度、状态和体积有关，是状态量。

【注意】因分子在永不停息地做无规则的热运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。

4、改变内能的两种方式(１).做功(２).热传递也可以改变物体的内能四、物体的内能跟机械能的区别1.决定能量的因素不同．内能只与物体的温度和体积有关，而与整个物体的运动速度和物体的相对位置无关．机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关2．一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能．总结：物体的内能分子因热运动而具有的能量分子动能同温度下各分子的分子动能ＥK不同分子动能的平均值仅和温度有关分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量分子势能ＥP随物态的变化而变化物体内所有分子的ＥK和ＥP总和物体内能物体的内能与温度和体积五、热力学第一定律⊿E=W+Q(1)做功可使其他形式的能和内能之间实现转化。

内能、能量守恒定律

内能、能量守恒定律编稿：陈素玉审稿：李建宁责编：郭金娟学习内容：内能、热力学第一定律、热力学第二定律、能量守恒定律。

学习目标：1．掌握内能的概念及物体的内能与温度和体积的关系。

2．能够区别物体的内能和机械能。

3．掌握热力学第一定律及其应用。

一．分子的动能1．定义：分子由于做无规则热运动所具有的能。

分子动能是由于分子做无规则热运动而引起的，与物体的动能是完全不同的两回事。

例：静止在地面上的足球，若以地面做参照物，它没有机械运动，因而动能为零。

但是组成足球的大量分子仍然具有分子动能，因为它们都在做永不停息的无规则运动。

物体的动能属于机械能，它只与物体的机械运动有关，而分子的动能仅仅取决于分子的无规则运动，与物体运动与否无关。

2．分子的平均动能因为分子的运动是无规则的，所以每个分子的速度大小及方向都不同，因而每个分子的动能不会相同。

同时由于分子之间的碰撞，物体内部各个分子的运动速度是时刻变化的，要想求出每个分子的动能是不可能的，也没有必要。

但我们关心的不是每个分子的动能，而是所有分子热运动动能的平均值，叫平均动能—即人们研究的是大量分子所表现出来的集体行为，而不是个别分子的运动情况，为此才建立起统计方法。

即：各分子动能的平均值称为分子的平均动能。

3．温度温度表示大量分子做无规则热运动的剧烈程度。

温度越高，分子的热运动越剧烈，表现出来就是分子的平均动能增加。

∴温度是大量分子做无规则热运动的平均动能的标志。

注：温度是大量分子热运动的集中表现，只含有统计意义，对于个别分子来说，温度是没有意义的。

二．分子势能1．特点(与重力势能、弹性势能类比)(1)分子势能与分子力做功密切相关，并且分子力做功也有与路径无关的性质。

(2)分子势能是由分子间的相对位置决定的。

(3)分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增大。

(4)分子势能属于相互作用的整个系统。

例：两个分子间的势能属于两个分子所共有，n个分子间分子势能则属于n个分子所共有。

内能能量守恒定律

内能=动能+势能
• 物体的内能=所有分子做热运动的动能+分子势能 • 内能是物体内部具有的能量，它包括物体内所有分子动能和势能。
• • • •
内能变化的两个途径：做功可以改变物体的内能。用做功多少来描述热传递可以改变物体的内能。用热量多少描述（过程量&状态量）
• 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的。做功使其他形式的能如机械能等转化为内能；热传递是物体间的内容发生转移。
热力学三大定律
• • • • • • 第一定律：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和。（如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。）表达式:△E=-W+Q 第二定律：（能量传递具有方向性、有多种描述）克劳修斯表述热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体第三定律：绝对零度无法达到。
内能能量守恒定律
分子
• 物质：由大量分子组成 • （实验：油膜法测分子直径）
动能、势能
• 分子做无规则运动，因此分子具有动能 • 物体内大量分子无规则运动跟温度有关，所以我们又把这种运动叫做热运动。 • *物体里分子运动的速率是不同的，因此各个独立分子的动能并不相同。在研究热现象时，我们关心的是物体内所有分子动能的平均值。 • 这个平均值叫做分子热运动的平均动能，简称分子动能。 • 温度是分子动能的宏观表现 • • • • 由于分子间存在相互作用力，所以分子具有势能。分子具有与分子间距离有关的势能，叫做分子势能。体积是分子势能的宏观表现。（分子间作用力做正功，分子势能减少）
能
• 能的形式 • 能以多种形式存在与自然界，每一种形式的能对应于一种运动形式。 • 各种形式的能是可以相互转化的。 • 能量守恒定律 • 能量既不能创生，也不能消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，其总量不变。 • 自然过程的方向性 • 大量事实表明，自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化却是受到限制的。这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然过程的不可逆性。

热力学第一定律与内能

热力学第一定律与内能热力学是研究能量转化和能量关系的一门科学。

在热力学中，热力学第一定律和内能是两个非常重要的概念。

本文将围绕这两个概念展开论述，介绍它们的定义、原理以及在实际应用中的意义。

一、热力学第一定律的定义和原理热力学第一定律，也被称为能量守恒定律，表明了热力学系统中能量的守恒关系。

简单来说，系统所吸收的能量等于系统所做的功加上系统的内能变化。

热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W其中，ΔU代表系统的内能变化，Q代表系统所吸收的热量，W代表系统所做的功。

根据热力学第一定律，当一个系统吸收热量时，它的内能会增加；当一个系统做功时，它的内能会减少。

二、内能的定义和性质内能是热力学系统所具有的能量，包括系统的微观组成、分子间相互作用以及分子内部的能量。

内能的数值取决于系统的状态，而不仅仅取决于系统的外部条件。

内能与系统的温度密切相关，根据理想气体的状态方程PV=nRT，可以得知气体的内能与温度成正比。

而对于固体和液体等其他形式的物质，内能与温度之间的关系则更为复杂，需要借助于材料的特性进行研究。

三、热力学第一定律和内能的应用1. 热力学系统的能量分析热力学第一定律为我们提供了分析热力学系统能量变化的手段。

通过测量系统所吸收的热量和做的功，我们可以计算出系统的内能变化。

在工程领域中，热力学第一定律被广泛应用于能量转化和能量利用的分析。

例如，在汽车发动机中，热力学第一定律可以帮助我们计算出燃料的能量释放情况，从而评估发动机的效率。

2. 内能的测量和控制在科学研究和工程实践中，内能的测量和控制是一项重要任务。

通过测量系统的内能变化，我们可以了解系统的热力学性质和能量变化规律。

例如，在化学反应过程中，通过测量反应物和产物的内能变化，我们可以评估反应的热效应，从而判断反应的放热或吸热性质，并为反应条件的选择提供依据。

3. 内能与能量转化的研究内能的变化与能量转化有着密切的联系。

在热力学系统中，内能的变化可以通过吸热或放热来实现能量的转化。

第七章内能能量守恒定律

第七章内能能量守恒定律本章学习提要1．物体的内能，改变物体内能的方法。

2．能的转化和能量守恒定律。

3．能量转化的方向性以及能源开发利用和环境保护。

4．学习包——太阳能的利用。

本章是在学习了物体的机械能有动能、重力势能和弹性势能等不同形式的能的基础上，深入到物体的内部，学习和了解组成物质的分子（原子）同样具有动能和势能，它们是物体内能的组成部分。

本章的重点是内能的概念和能量守恒定律。

在学习中不仅要学习和理解什么是物体的内能，还要从物体内能的变化，认识到不同形式的能可以相互转化和转移，并且遵循能量守恒定律。

学习中能正确运用分类、比较的方法。

此外，通过对自然过程的方向性，以及对能的转化和转移具有方向性的认识，关注人类面临的能源危机，认识节能和开发新能源是人类实现生存和发展的重要任务。

本章中有“学习包——太阳能的利用”，它将整个能量篇的相关内容综合在一起。

同学们应积极通过实验、制作进行自主探究学习，在收集信息、团结协作、实践创新等方面获得提高。

A 物体的内能一、学习要求通过本节的学习知道分子的动能、势能，物体的内能。

知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式。

从焦耳对热现象的研究中体会物理学研究问题的思想方法，养成认真钻研、积极进行实验探完的学习习惯。

二、要点辨析1．分子热运动的平均动能和温度的关系虽然分子的动能是由机械运动中动能概念扩展得到的，但要注意同一物体的内部各个分子无规则运动的动能一般是不相同的。

在热现象研究中，我们关心的是物体里所有分子运动的总体规律，所以从统计观点出发，我们更注意所有分子动能的平均值，分子动能的平均值叫分子平均动能。

温度是物体分子平均动能的标志。

物体温度越高，意味着物体内分子平均动能越大，讨论单个分子运动的快慢和动能大小是没有意义的。

不同的分子质量不同，分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，但分子的平均速率并不相同，分子质量小的平均速率较大。

2．机械能和内能机械能是物体因机械运动和重力、弹力等作用而具有的能，内能是因分子热运动和分子间相互作用而具有的能。

第七章内能能量守恒定律总复习

一．物体的内能物体内所有分子动能的平均值 1．分子的平均动能：___________________ ， ___________是物体分子平均动能的标准。 2．分子势能：由相互作用的分子间相对位置决定的能。当分子间距离小于r0时，随分子间距离的减少，减小分子势能__________；当分子间距离大于r0时，随分子增加间距离的增大，分子势能________________；当分子间距离等于r0时，分子势能___________。最小
第七章内能能量守恒定律总复习
一、内能(internal energy) １、分子的动能（1）分子的动能：分子做无规则运动而具有的能。（2）分子的平均动能：物体里所有分子动能的平均值。（3）温度是分子平均动能的标志 n 温度高，平均动能大；温度低平均动能越小。与什么物质处于何种状态无关！
课堂小结
一、分子的动能温度 n 1、分子热运动的平均动能 n 2、温度的微观含义二、分子势能 n 1、分子势能产生的原因 n 2、分子势能与分子间距（r）的大小关系 n 3、分子势能跟物体的体积有关系三、物体的内能 n 1、内能的组成 n 2、和内能有关系的两个宏观物理量------温度体积四、改变内能的两种方式 n 1、做功-----------内能改变多少用功的数值量度 n 2、热传递--------内能改变多少用热量来量度 n 3、做功和热传递对改变物体的内能是等效的
3．物体的内能：物体内___________的总和。 ①物体的内能由___________三个因素决定。 ②对于理想气体，由于分子力可忽略，故其内能仅由___________决定。 ③内能和机械能是两种不同形式的能量，没有直接关系，但可互相转化。
二．改变内能的两种方法 1．做功可以改变物体的内能。这种方式是 ______________________________________相互转化的过程。内能与其他形式的能之间的 2．热传递也可以改变物体的内能，这种方式是物体间内能的 _______________转移的过程。热传递有三种方式：____________________。传导、对流、辐射

物理中的能量守恒定律知识点

物理中的能量守恒定律知识点能量守恒定律是物理学中的基本原则之一，它描述了在一个孤立系统中，能量总量不会发生改变的现象。

能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量的大小始终保持不变。

本文将介绍能量守恒定律的基本概念和相关知识点。

一、能量守恒定律的基本概念能量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在一个孤立系统中，能量总量保持不变。

这意味着能量既不能创造，也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

根据能量的守恒定律，能量可以分为多种形式，包括机械能、热能、化学能、电能、核能等。

二、能量的转化与守恒根据能量守恒定律，能量可以在各种物理变化中转化为其他形式。

例如，当一个物体从较高的位置下落时，其具有的重力势能逐渐转化为动能。

同样地，当一个物体受到阻力停止下落时，其动能逐渐转化为热能。

这些转化过程中，能量的总量保持不变。

三、能量守恒定律的应用能量守恒定律在物理学中有着广泛的应用。

以下是一些能量守恒定律在不同领域的应用举例：1. 机械能守恒：根据机械能守恒定律，当一个物体只受重力和弹力作用时，其机械能（动能 + 势能）总量保持不变。

这一定律可以用于解释物体在弹簧上弹跳、摆动等运动现象。

2. 热力学能量守恒：根据热力学能量守恒定律，一个封闭系统中的总能量（内能 + 势能 + 动能）保持不变。

这一定律可以用于解释热机和热力学循环过程中的能量转换。

3. 化学能守恒：在化学反应中，根据化学能守恒定律，各种化学键的能量可以在反应过程中转化，但总能量保持不变。

这一定律可以用于解释化学反应的能量变化和反应热等现象。

四、能量转化的损失能量转化过程中，往往会存在一定的能量损失。

例如摩擦力会将机械能转化为热能，电阻会将电能转化为热能。

这些能量损失通常以热能的形式散布到环境中，导致系统整体的能量不再保持恒定。

五、结语能量守恒定律是物理学中的重要概念，它描述了能量在各种物理过程中的转化和守恒规律。

在实际应用中，能量守恒定律帮助我们理解和解释了许多物理现象，同时也提醒我们在能量转化过程中要注意能量损失的问题。

高中物理内能知识点

高中物理内能知识点一、内能的定义内能是指一个系统内部所有能量的总和，包括分子的动能和势能。

它是系统内部微观粒子（如原子、分子、离子）的动能和势能的总和。

二、内能与温度的关系温度是衡量系统内分子热运动强度的物理量，与内能密切相关。

温度越高，分子运动越剧烈，系统的内能也越大。

三、内能的测量内能的测量通常通过热量的交换来实现。

热量是内能变化的一种表现形式，通过热量的计算可以间接测量内能。

四、内能的计算公式1. 动能：\( \frac{1}{2}mv^2 \)2. 势能：\( V = k \frac{q_1 q_2}{r} \)3. 内能：\( U = \sum \frac{1}{2}mv_i^2 + \sum V_{ij} \)五、内能的宏观表现1. 热膨胀：物体受热后体积膨胀的现象。

2. 热传递：热量从高温物体传递到低温物体的过程。

3. 相变：物质在不同温度和压力下发生固态、液态、气态之间的转变。

六、内能与做功的关系做功可以改变系统的内能。

当系统对外做功时，内能减少；当系统从外界获得功时，内能增加。

七、内能与能量守恒定律能量守恒定律表明，在一个封闭系统中，能量既不会被创造也不会被消灭，只会从一种形式转化为另一种形式。

内能的增加或减少，必然伴随着其他形式能量的减少或增加。

八、内能的应用1. 热机：利用内能转化为机械能的设备，如汽车引擎。

2. 热电效应：内能转化为电能的现象，如热电偶。

3. 制冷设备：通过改变物质的内能来实现冷却效果。

九、内能的实验研究1. 热量计的使用：测量热量的仪器。

2. 热容的测定：测量物质单位质量的温度变化所需的热量。

3. 比热容的测定：测量不同物质单位质量的温度变化所需的热量。

十、内能的计算实例1. 计算理想气体的内能：\( U = \frac{3}{2}nRT \)2. 计算固体的内能：\( U = \frac{3}{2}nC_V\Delta T \)结束语内能是物理学中一个重要的概念，它不仅关系到物质的基本性质，也是热力学和统计物理学的基础。

热学三大定律

热学三大定律一、热力学第一定律：能量守恒定律能量守恒定律，也称为热力学第一定律，是热学中最基本的定律之一。

它表明，能量在物理系统中的总量是守恒的，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

1.1 热力学第一定律的表达式热力学第一定律可以用以下的数学表达式表示：ΔU=Q−W其中，ΔU表示系统内能的增量，Q表示通过吸热或放热方式传递给系统的热量，W表示系统对外做功。

根据能量守恒定律，系统内能的增量等于热量和做功的代数和。

1.2 能量的转化与利用能量在自然界中不断转化与利用。

从太阳的辐射到地球上的物体，能量以辐射的方式传递；从燃烧中形成的热能到驱动汽车的机械能，能量以热传递和机械传递的方式转化。

在实际应用中，我们常常要考虑如何有效地转化和利用能量。

例如，汽车发动机将燃料的化学能转化为机械能，但也会损失一部分能量，以热的形式散失到环境中。

通过改进发动机的设计和运行方式，可以提高能量利用效率，减少能源浪费。

二、热力学第二定律：熵增原理熵增原理是热力学中的一个基本原理，它对能量转化的方向和过程进行了限制。

熵增原理指出，在自然界中，任何封闭系统的熵总是趋于增加，而不会减少。

2.1 熵的概念与定义熵是描述系统无序程度的物理量，它和热力学中的状态有关。

熵的定义可以表示为：ΔS=∫dQ T其中，ΔS表示系统的熵变，dQ表示系统吸收的热量，T表示热力学温度。

熵变的正负表示系统熵的增加或减少，而不同物质之间的熵可以进行比较。

2.2 熵增原理的意义熵增原理告诉我们，在自然界中，熵总是趋于增加。

这意味着能量转化存在一定的限制和方向。

例如，热从高温物体传递到低温物体，系统的熵会增加；如果热从低温物体传递到高温物体，系统的熵会减少，这违背了熵增原理。

熵增原理的应用广泛，例如在能源利用和环境保护中。

合理地利用能源资源，减少能量的损耗和浪费，可以降低系统的熵增，提高能源利用效率。

同时，减少熵增也有助于减少环境污染与能源消耗。

《内能》与《内能的利用》知识点总结

《内能》与《内能的利用》知识点总结内能是热力学中的重要概念，指物体内部分子和原子的热运动所具有的能量。

在物理学中，我们经常会遇到与内能相关的问题，以及如何有效地利用内能的方法。

本文将对内能和内能的利用进行知识点总结。

一、内能的概念和性质内能是一个系统的微观性质，它包括系统中所有分子和原子的动能和势能之和。

内能与物体的质量、温度、物态以及组成成分有关。

内能的性质如下：1. 内能是一种宏观的状态函数，只与系统的初始状态和末状态有关，与过程的路径无关；2. 内能是一个系统的综合性质，不能用单一的宏观量来刻画；3. 内能为宏观系统的热平衡状态函数，在绝对零度时内能最小，且无法低于零度的内能。

二、内能的传递和转化内能可以通过热传递、功以及物质传递而进行转化和传递。

以下是内能的传递和转化方式：1. 热传递：内能可以通过热传递的方式，从高温物体传递给低温物体。

这种传递可以是传导、对流或者辐射；2. 功：内能可以转化为功，也可以以功的形式增加内能。

例如，物体通过压缩或扩展等方式进行的机械工作会增加内能；3. 物质传递：内能可以通过物质的传递而进行转化。

例如，当两种不同温度的流体混合时，内能会通过物质传递而进行转移。

三、内能的利用内能的利用在生活和工业生产中具有广泛的应用。

以下是几个常见的内能利用方式：1. 热能利用：内能可以转化为热能，用于加热、热水供应、暖气等方面。

例如，电热水器通过电能转化为热能，产生热水供应给用户；2. 动能利用：内能可以转化为动能，用于产生电力、驱动机械等。

例如，火力发电厂利用燃烧产生的高温高压气体驱动汽轮机来发电；3. 化学能利用：内能可以转化为化学能，用于进行化学反应和工业制造。

例如，化肥生产中利用内能促进化学反应的进行；4. 光能利用：内能可以转化为光能，用于照明和光能转化技术。

例如，太阳能电池板利用光能将其转化为电能。

四、内能与能量守恒定律内能是能量守恒定律的重要组成部分。

能量守恒定律指出，在一个孤立系统中，能量总量始终保持不变。

高中物理中的能量守恒定律

高中物理中的能量守恒定律在高中物理的学习中，能量守恒定律是一个极其重要的概念，它贯穿了整个物理学的研究领域，对于我们理解自然界中的各种现象和解决实际问题都具有关键意义。

首先，我们来理解一下什么是能量。

简单地说，能量是物体做功的能力。

它以多种形式存在，比如动能、势能、内能、电能、光能等等。

动能，大家应该比较熟悉，一个运动的物体就具有动能，物体运动得越快，质量越大，其动能也就越大。

势能则相对抽象一些，像重力势能，一个被举高的物体就具有重力势能，它的大小取决于物体的质量、被举高的高度以及重力加速度。

而内能，就是物体内部分子热运动的能量总和。

那能量守恒定律到底说的是什么呢？它指的是在一个孤立的系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

为了更直观地理解这个定律，我们来看几个例子。

比如，一个自由落体的物体，在下落的过程中，它的高度逐渐降低，重力势能不断减少。

但与此同时，它的速度越来越快，动能不断增加。

在这个过程中，重力势能转化为了动能，但是总的机械能（动能与重力势能之和）是保持不变的。

再比如，一个在粗糙水平面上滑行的木块，由于受到摩擦力的作用，它的速度会逐渐减小，动能不断减少。

同时，木块和水平面因为摩擦会发热，内能增加。

在这里，动能转化为了内能，能量的总量依然没有改变。

在实际生活中，能量守恒定律也有着广泛的应用。

比如水力发电，水从高处流下，带动水轮机转动，将水的重力势能转化为电能。

还有太阳能热水器，太阳能被吸收转化为水的内能，从而使水温升高。

能量守恒定律的发现，对于人类认识自然界和推动科技发展起到了巨大的作用。

它让我们明白，在设计和改进各种机械装置、能源利用系统时，都要考虑能量的转化和守恒。

如果违背了这个定律，那是不可能实现的。

在解决物理问题时，能量守恒定律常常能为我们提供一种简洁而有效的思路。

当我们面对一个复杂的物理过程，涉及到多种能量形式的变化时，如果从力和运动的角度分析可能会非常困难，但是如果运用能量守恒定律，往往能使问题迎刃而解。

九年级物理《内能》知识点

九年级物理《内能》知识点九年级物理《内能》知识点在平日的学习中，是不是经常追着老师要知识点？知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。

还在苦恼没有知识点总结吗？以下是店铺为大家整理的九年级物理《内能》知识点，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

、九年级物理《内能》知识点 11、内能(1)概念：物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。

①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。

②内能与温度有关，但不仅仅与温度有关，从微观角度来说，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。

从宏观的角度来说，内能与物体的质量、温度、体积都有关。

③一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能与温度有关，同一个物体，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。

(2)影响内能的主要因素：物体的质量、温度、状态及体积等。

(3)热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度就越快，物体的温度越低，分子无规则运动的速度就越慢。

内能也常叫做热能。

(4)内能与机械能的区别①物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关;而机械能与物体的质量、速度、高度、形变有关。

它们是两种不同形式的能。

②一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能，比如静止在地面土的物体。

③内能和机械能可以通过做功相互转化。

④内能的单位与机械能的单位是一样的，国际单位制都是焦耳，简称焦。

用J表示。

2、改变物体内能的两种方法：做功与热传递(1)做功：①对物体做功，物体内能增加;物体对外做功，物体的内能减少。

②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能相互转化的过程。

(2)热传递：①热传递的条件：物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。

②物体吸收热量，物体内能增加;物体放出热量，物体的内能减少。

③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。

(内能的利用) 能量守恒定律—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义

微专题14-3 能量守恒定律知识·解读一，能量守恒定律内容能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移地过程中,能量地总量保持不变.二，能量守恒定律地理解1，不同形式地能量之间可以相互转化(1)各种运动形式都有对应地能,如机械运动对应机械能,分子热运动对应内能等．(2)不同形式地能量之间可以相互转化,如“摩擦生热”机械能转化为内能,“电炉取热”电能转化为内能等．2，能量守恒定律及意义(1)各种不同形式地能之间相互转化时保持总量不变．(2)意义：一切物理过程都适用,比机械能守恒定律更普遍,是19世纪自然科学地三大发现之一．3．永动机是不可能制成地(1)不消耗能量能源源不断地对外做功地机器,叫永动机,其前景是诱人地．但因为永动机违背了能量守恒定律,所以无一例外地归于失败．(2)永动机给我们地启示人类利用和改造自然时,一定遵循自然规律．典例·解读类型一，能量地转化例1，一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上地木块,并从中穿出．对于这一过程,下面表述中正确地是( )A．子弹减少地机械能等于木块增加地机械能B．子弹减少地动能等于木块增加地动能C．子弹减少地机械能等于木块增加地动能与木块增加地内能之和D．子弹减少地动能等于木块增加地动能与子弹和木块增加地内能之和【结果】D.【思路】射穿木块地过程中,由于相互间摩擦力地作用使得子弹地动能减小,木块获得动能,同时产生热量,且系统产生地热量在数值上等于系统机械能地损失．A,B项没有考虑到系统增加地内能,C项中应考虑地是系统减少地机械能等于系统增加地内能．故正确结果为D.例2，现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光．则这款鞋发光地原理,从能量转化地角度思路正确地是( )A. 机械能转化为电能,再转化为光能B. 电能转化为机械能,再转化为光能C. 机械能转化为光能,再转化为电能D. 光能转化为机械能,再转化为电能【结果】A.【思路】鞋子里有一个小型地发电机,走路时,机械能转化为电能,电能再转化为小灯泡地光能,使小灯泡发光．故选A.类型二：能量守恒定律例3，(多选)相关能量和能量守恒,下面表述正确地是( )A．能量可以从一种形式转化为另一种形式B．能量可以从一个物体转移到另一个物体C．能量是守恒地,所以能源永不枯竭D．满足能量守恒定律地物理过程一定能自发进行E．永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律【结果】ABE.【思路】由能量守恒定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体,A，B正确。

第一讲物体的内能

第一章内能能量守恒定律知识点1：物体的内能1、分子动能：分子永不停息地做无规则运动所具有的能量。

【说明】①温度是大量分子的平均动能的标志，对个别分子来讲，温度无意义.②不同物质的物体，如果温度相同，则它们分子平均动能相同，但它们的分子平均速率不同.③分子的平均动能与物体机械运动的速率无关.2、分子势能：分子之间存在相互作用力，具有由分子之间相对位置所决定的势能。

分子势能的决定因素：✧ 微观上：决定于分子间距离和分子排列情况✧ 宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关，但和温度与分子平均动能的关系不同，分子势能随物体的体积的变化并不是单调的.在平衡位置时,分子势能最小.分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增大.3、物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。

由于分子热运动的平均动能跟温度有关系，分子势能跟体积有关系，所以物体的内能跟物的温度和体积都有关系：✧ 温度升高时，分子的平均动能增加，因而物体内能增加；✧ 体积变化时，分子势能发生变化，因而物体的内能发生变化此外,还跟物体的质量和物态有关。

4、决定物体内能的因素（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．5、理想气体的内能：任何物体都有内能，物体的内能与物体的温度和体积有关。

理想气体不计分子之间的相互作用，故而无分子势能，所以，理想气体的内能只与温度有关。

6、内能与机械能的区别：物体有不同的运动形式，每种运动形式都有与其相对应的能量。

机械运动是物体有规律的宏观运动，与机械运动对应的能量就是机械能，而与物体内部分子无规则运动对应的能量就是内能。

任何一个物体的机械能可以为零，但它的内能不可能为零。

在一定条件下，机械能和内能可以相互转化。

【例1】某种气体的温度是0C ︒，可以说：（）Ａ、气体中分子的温度是0C ︒Ｂ、气体中分子运动的速度快的温度一定高于0C ︒，运动速度慢的温度一定低于0C ︒，所以气体平均温度是0C ︒Ｃ、气体温度升高时，气体的平均速率要增大Ｄ、该气体分子的平均速率是确定的【例２】甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p 甲、 p 乙，且p 甲< p 乙 , 则（）A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能【例３】两个分子之间的距离由r ＜r 0开始向外移动，直至相距无限远的过程中：a.分子力的大小变化的情况是先，后，再；b.分子力做功的情况是先做功，后做功；c.分子间的势能变化的情况是先，后【例４】.比较100°C 时, 18g 的水、18g 的水蒸气和32g 氧气可知（）(A)分子数相同,分子的平均动能也相同(B)分子数相同,内能也相同(C)分子数相同,分子的平均平动不相同(D)分子数不同,内能也不相同【例５】固定的水平气缸内由活塞B 封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。

初三物理期中考试知识点汇总

初三物理期中考试知识点汇总初三物理期中考试知识点汇总本文主要介绍了物理期中考试中的重点知识点，包括内能、内能的利用、电流和电路、电压和电阻、欧姆定律等内容。

一、内能内能是物体分子热运动、分子间作用力及分子大小等因素的综合体现，可以通过做功和热传递来改变。

在实际生活中，比热容和水的比热容常被用来计算热量，公式为Q=cmΔt。

二、内能的利用内燃机是利用内能进行工作的一种机器，其中汽油机和柴油机有相同点和不同点。

热值是燃料完全燃烧放出的热量，可以用来计算热机效率。

能量守恒定律是内能利用的基础。

三、电流和电路电流是电荷的流动，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，不同物质的导电性也不同。

简单电路可以根据实物图画电路图，根据电路图画实物图，通路、断路和短路都需要注意。

实验探究可以帮助我们了解串并联电路中电流规律，电流表的使用也需要注意事项。

四、电压、电阻电压是电路中电势差的体现，电压表的使用也需要注意事项。

实验探究可以帮助我们了解串并联电路中电压规律，电阻的大小受多种因素影响。

滑动变阻器可以用来改变电路中的电流。

五、欧姆定律欧姆定律是电路中电流、电压和电阻之间的关系，可以在串并联电路中应用。

伏安法可以用来测量电阻，电路故障分析和动态电路分析都需要用到欧姆定律。

第十三章热和能第一节分子热运动分子热运动是分子的无规则运动，可以通过扩散现象来说明。

扩散现象是不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，气体间扩散速度最快，固体间扩散速度最慢。

分子间的作用力包括引力和斥力，当分子间距离等于r0时，分子间引力和斥力相等，合力为零，对外不显力。

经过修改后，本文已经没有明显的格式错误和问题段落，并且每段话都进行了小幅度的改写，使得文章更加流畅易懂。

1.内能是指物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，单位为焦耳（J）。

内能具有不可测量性。

2.影响物体内能大小的因素包括温度、质量、材料和存在状态。

温度升高，内能增大，温度降低，内能减小。

内能能量守恒定律

内能能量守恒定律（一）主讲：熊涛一周强化一、一周知识强化1、理解内能的特点，理解温度和内能的关系。

2、理解改变物体内能的两种方式。

二、重难点知识讲解（一）内能、热和功1、内能：物体内所有分子热运动的动能和相互作用势能的总和。

（1）分子动能：分子热运动所具有的动能。

（单个分子动能无意义，整体统计）分子平均动能的标志：温度T，温度越高，分子平均动能越大。

（2）分子势能：由分子间相互作用和分子间距离决定的能量。

分子间距离变化时，分子势能变化。

分子势能与宏观上物体体积有关。

（3）物体内能：综合考虑：分子数N，温度T，体积V。

理想气体内能：理想气体分子间无相互作用力，无分子势能，其内能仅是分子动能总和，与分子数N，温度T有关。

对一定质量理想气体，内能仅由温度T决定。

（4）内能与机械能的区别：①物体内能是物体内大量分子所具有动能和势能的总和，宏观上取决于分子数N，温度，体积。

②物体机械能是物体整体运动具有动能和势能总和，取决于质量m，速度v，高度h，形变。

2、改变内能的两种方法：做功和热传递结果等效，都能改变内能。

（2）内能与热量区别：内能状态量，热量是过程量，只有发生热传递，内能发生变化时，才有吸收或放出热量。

3、内能变化状态变化过程通常是做功和热传递同时发生，系统内能的增加等于外界对系统做功与热传递系统从外界吸收热量的总和。

4、能的转化和守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体（热传递），或从一种形式转化成另一种形式（做功）。

5、气体、压强、温度的关系（2）热力学第一定律应用：6、在定义了温度后，根据温度来了解分子热运动的情况．温度是一个宏观量，可以直接测量，温度又是分子热运动平均动能的标志，因而可从物体温度的高低来分析物体分子运动的平均速率情况、分析物体的内能情况．（二）典型例题例1、关于“温度”的概念，下列说法中正确的是()A．温度反映了每个分子运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．温度较高的物体每个分子的功能一定比温度较低的物体每个分子的动能大D．质量相同的0℃的水和0℃的冰，具有相同的分子动能解析：温度是分子热运动平均功能的标志，是分子平均功能大小的宏观反映，但物体分子速率大小的分布呈“中间多，两头少”的特征，故每个分子的功能与温度无必然关系，A、C错误，B正确．物体内能中的分子动能指的是所有分子动能的总和，由分子平均动能及分子个数决定，水和冰，都由水分子构成，质量相同则分子个数相同，温度同为0℃则分子平均动能相等，故它们具有相同的分子动能．答案：B、D点拨：温度是分子热运动平均动能的标志，这里的平均动能指的是“物体内所有分子的动能之和与分子总数之比”，即。

能量守恒定律封闭系统内能量的守恒

能量守恒定律封闭系统内能量的守恒能量守恒定律是物理学中的重要基本定律之一，它表明在一个封闭系统内，能量的总量保持不变。

封闭系统指的是与外界没有物质和能量交换的系统。

本文将详细探讨能量守恒定律在封闭系统内能量守恒方面的应用和意义。

1. 能量守恒定律的表述能量守恒定律可以简述为“能量既不能从不存在的地方产生，也不能消失，只能由一种形式转化为另一种形式。

”这意味着系统内的总能量保持不变，能量只能通过传递和转化的方式存在。

2. 封闭系统内能量的转化在封闭系统中，能量可以以多种形式存在，如机械能、热能、电能等。

当封闭系统内发生能量转化时，总能量保持不变，只是能量的形式发生改变。

例如，当一个物体从高处自由下落时，它的机械能会转化为动能。

当物体触及地面时，机械能全部转化为热能和声能。

虽然能量的形式发生了改变，但总能量仍保持不变。

3. 能量转化的实例能量守恒定律在日常生活中有许多实际应用和意义。

以下是一些常见的能量转化实例：3.1 摩擦生热当两个物体相互摩擦时，摩擦力会将机械能转化为热能。

这种热能的产生使得物体受热，摩擦表面会出现温度升高的现象。

3.2 光能转化太阳光是一种光能，可以转化为其他形式的能量。

太阳能电池板可以将光能转化为电能，实现清洁能源的利用。

3.3 热能转化燃烧是一种常见的热能转化过程。

当物体燃烧时，化学能转化为热能和光能。

例如，燃料燃烧时产生的热能可以用于供暖和发电。

4. 能量守恒定律的应用能量守恒定律不仅在物理学研究中有重要应用，还应用于其他领域。

4.1 工程中的应用在能源利用和工程设计中，能量守恒定律是一个重要的设计准则。

工程师们需要合理利用能量，遵循能量守恒的原则，确保能量转化的最大效率。

4.2 环境保护能源的合理利用与环境保护紧密相关。

能量守恒定律可以帮助我们理解能源的来源和转化过程，从而在能源消耗和排放方面做出科学的控制，减少对环境的负面影响。

4.3 科学研究在物理学和相关领域的科学研究中，能量守恒定律是一个基本的研究原理。

物理内能的知识点总结

物理内能的知识点总结物理内能是物质内部分子、原子和离子的热运动能量的总和。

在热力学中，内能是一个重要的概念，它可以用来描述物体的热效应和热平衡。

下面，我将为您提供一个关于物理内能的知识点总结。

1.内能的定义：内能是指物质内部各种微观粒子的热运动所具有的总能量。

它包括物质的热能、势能和化学能等。

2.内能的单位：内能的单位通常用焦耳（J）来表示，也可以用卡路里（cal）作为单位。

1焦耳等于4.18卡路里。

3.内能的计算：根据热力学第一定律，内能的变化等于系统所吸收或放出的热量与系统所做的功的和。

即ΔE = Q - W，其中ΔE表示内能的变化，Q表示吸热量，W表示对外所做的功。

4.内能和温度：内能与物体的温度有关，温度越高，内能越大。

这是因为温度的上升意味着分子运动更加剧烈，分子的平均动能增加，从而导致内能的增加。

5.内能和物态变化：内能的变化在物态变化过程中起着重要的作用。

例如，在物质从固态变为液态或气态时，内能会发生变化。

这是因为在相变过程中，分子之间的相互作用发生了改变，导致内能的变化。

6.内能和理想气体：理想气体的内能只与其温度有关，与体积和压强无关。

根据理想气体状态方程PV = nRT，内能与理想气体的温度成正比。

7.内能和能量守恒定律：能量守恒定律是指在封闭系统中，能量的总量保持不变。

内能作为系统的一部分，也遵循能量守恒定律。

当系统发生能量转化时，内能的变化等于系统所吸收或放出的热量和功的总和。

8.内能的应用：内能的概念在许多领域都有应用。

例如，在工程领域中，内能的变化与热力学循环过程和能量转化有关。

在环境科学中，了解物质的内能变化可以帮助我们理解和解释天气现象、全球变暖等问题。

总结：物理内能是描述物质内部微观粒子热运动能量总和的概念。

它与温度、物态变化、能量守恒定律等相关联。

理解物理内能的概念对于解释和分析热力学过程以及能量转化具有重要意义。

注意：本文旨在总结物理内能的基本知识点，不涉及具体的AI人工智能技术。

内能 能量守恒定律

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第七章内能能量守恒定律

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