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思考题： 1 、内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？ （ 1 ）物体的温度越高，则热量越多； （ 2 ）物体的温度越高，则内能越大。

思考题： 1 、内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？ （ 1 ）物体的温度越高，则热量越多； （ 2 ）物体的温度越高，则内能越大。. 内能是状态量，在一定状态下，物体的内能是确定值，它是状态的单值函数。 热量是过程量，离开热交换过程是无意义的，它是与传热过程相对应的能量交换的一种量度。. （ 1 ）物体温度越高，分子运动就越剧烈，但不一定表明向其它系统放热。 （ 2 ）对一定量的理想气体，内能是温度的单值函数，温度越高，内能越大，如果不是理想气体，必须考虑分子间的相互作用势能。温度升高，虽然热运动动能增加，但体积变化也可使分子间的势能降低，因而内能仍可减少。.

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思考题： 1 、内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？ （ 1 ）物体的温度越高，则热量越多； （ 2 ）物体的温度越高，则内能越大。

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Presentation Transcript

  1. 思考题： 1、内能和热量这两个概念有何不同？以下说法是否正确？ （1）物体的温度越高，则热量越多； （2）物体的温度越高，则内能越大。 内能是状态量，在一定状态下，物体的内能是确定值，它是状态的单值函数。 热量是过程量，离开热交换过程是无意义的，它是与传热过程相对应的能量交换的一种量度。

  2. （1）物体温度越高，分子运动就越剧烈，但不一定表明向其它系统放热。（1）物体温度越高，分子运动就越剧烈，但不一定表明向其它系统放热。 （2）对一定量的理想气体，内能是温度的单值函数，温度越高，内能越大，如果不是理想气体，必须考虑分子间的相互作用势能。温度升高，虽然热运动动能增加，但体积变化也可使分子间的势能降低，因而内能仍可减少。

  3. 2、系统的温度升高是否一定吸热？系统与外界不作任何热交换，而系统的温度发生变化，这种过程能实现吗？2、系统的温度升高是否一定吸热？系统与外界不作任何热交换，而系统的温度发生变化，这种过程能实现吗？ 不一定。 有，绝热膨胀。

  4. 3、说明下列过程中热量、功与内能变化的正负：3、说明下列过程中热量、功与内能变化的正负： （1）用气筒打气；(2)水沸腾变成水汽。（3）等容过程压强减少； (4)等压压缩；（5）绝热膨胀。 （1）单个打气过程，可以看作绝热过程。 （2）吸热过程，T不变，分子间距变大，分子间相互作用力做负功，使分子间的相互作用势能增大。

  5. （3） （4） （5）

  6. 4、下列理想气体各过程中，哪些过程可能发生，哪些过程不能发生？为什么？4、下列理想气体各过程中，哪些过程可能发生，哪些过程不能发生？为什么？ （1）内能减少的等容加热过程； （2）吸收热量的等温压缩过程； （3）吸收热量的等压压缩过程； （4）内能增加的绝热压缩过程。 （1）不可能 （2）不可能 （3）不可能

  7. （4）可能

  8. 5、理想气体经历如图所示的各过程，分析各过程吸热的正负。5、理想气体经历如图所示的各过程，分析各过程吸热的正负。 在P－V图上功为曲线面积 1’－2 绝热过程 1－2 过程

  9. 1”－2 过程

  10. 6、判断下面的说法是否正确： （1）功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功； （2）热量能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。 （1）条件应是不使外界条件发生变化 （2）热量能从高温物体自动传到低温物体，但不能从低温物体自动传到高温物体。

  11. 一、选择题： 1、设单原子理想气体由平衡状态A，经一平衡过程变化到状态B，如果变化过程不知道，但A、B两状态的压强、温度、体积都已知，则可求出 （ ） A．气体膨胀所做的功； B.气体内能的变化； C．气体传递的热量； D.气体的总质量。 功和热都是过程量，内能是状态量

  12. 2、在图p－V中，理想气体从状态A变化到状态B，则此过程系统的功和内能的变化是（ ） • W>0，△E>0； B .W<0，△E<0； • C W>0，△E=0；D. W<0，△E>0； △V>0，对外作功

  13. 3、如图所示一定量的理想气体经历acb过程时吸热700J，则经历acbda过程时，吸热为（ ） A. -1200J ; B. -500J ; C. -700J ; D. 1000J . acb过程

  14. 4、双原子理想气体，作等压膨胀，若气体膨胀过程从热源吸收热量700J，则该气体对外做功为 （ ） A. 350J ; B. 300J ; C. 250J ; D. 200J .

  15. 5、对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比为 （ ） A. 1/3 ; B. 1/4 ; C. 2/5 ； D. 2/7 .

  16. 6、如图所示的四个图像中，哪个能够描述一定质量的理想气体，在可逆绝热过程中，密度随压强的变化关系 （ ） D A B C

  17. 7、气缸中有一定量的氦气（可视为理想气体），经过绝热压缩，体积变为原来的一半，则气体分子的平均速率变为原来的 （ ） A. ; B. ; C. ; D. .

  18. 8、一理想气体起始温度为T，体积为V。在下面的循环过程中，经历三个可逆过程：绝热膨胀到体积为2V；等容过程使温度恢复为T；等温过程压缩到原来的体积V，则此过程中（ ） A.气体向外界放热； B.气体对外界做功； C.气体内能增加； D.气体内能减少。

  19. 9、假如有一定量的气体做如图所示的循环过程，则气体所作的净功为 （ ） A. P0V0 ; B. 2P0V0; C. -2P0V0; D. 3P0V0.

  20. 10、如图表示工作在T1与T3之间的卡诺热机和工作在T2与T3之间的卡诺热机，已知两个循环曲线所包围的面积相等，由此可知 ( ) A.两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等； B.两个热机向低温热源所放出的热量一定相等； C.两个热机吸热与放热的差值一定相等； D.两个热机的效率一定相等。

  21. 从高温热源所吸收的热量 放出低温热源的热量

  22. 二、填空题： 1、一定质量的理想气体的循环过程如图所示，试分析以下过程的Q、W的正负：（1）1 2 过程：W >0，Q > 0；（2）2 3过程：W < 0，Q < 0；（3）3 1过程：W = 0，Q < 0；（4）循环过程1231：W < 0，Q < 0.（填<或>） 1－2过程等压膨胀

  23. 3 2 1 2－3过程等温膨胀 3－1过程等容过程 1231过程是逆循环

  24. 2、在某一过程中，系统吸收的热量是2090J，同时外界对它做的功是100J，则系统内能的增量是2190 。

  25. 3、2mol的co2，在常压下加热，使温度从30℃升高到80℃，则（1）气体内能的增量△E= 2493 J ；（2）气体膨胀时所做的功W= 831 J ；（3）气体吸收的热量Q= 3324J 。

  26. 4、1mol双原子理想气体，从状态A(P1，V1)变化到B(P2，V2) ，如图所示，则（1）气体内能的增量△E= 2.5(PBVB-PAVA) ；（2）气体膨胀时所做的功W= 0.5(PBVB-PAVA) ；（3）气体吸收的热量Q= 3(PBVB-PAVA) 。 P-V图上的面积

  27. 5、在常压下，把一定量的理想气体温度升高50℃，需要的热量100J。在体积不变的情况下，把此气体温度降低100℃，将放出240J的热量，则此气体分子的自由度是6 。

  28. 6、一卡诺热机，低温热源为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为500 K，今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度增加100 K.

  29. 7、一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热。若该机从高温热源吸收1000J热量，则该机所做的功为268 J，放出热量732 J .

  30. 8、设高温热源的绝对温度是低温热源的绝对温度的n倍，则在一卡诺循环中，气体传递给低温热源的热量是从高温热源吸收的热量的1/n 倍。

  31. 9、判断对错： （1）由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于1。（ × ） （2）热力学第二定律可表述为效率为100％的热机是不可能制成的。（ √ ） （3）由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于 。（ × ） （4）由热力学第一定律可证明理想气体可逆卡诺热机的循环效率等于 。（ √ ）

  32. 10、制冷系数为6的一台冰箱，从贮藏食物中吸收10056J的热量，则这台冰箱的工作电动机必须作功1676 J。

  33. 三、计算题: 1、1mol氧，温度为300K时，体积为2×10－3m3。试计算下列过程中氧所作的功： (1)绝热膨胀至体积为20×10－3m3；（2）等温膨胀至体积为20×10－3m3，然后再等容冷却，直到温度等于绝热膨胀后所达到的温度为止；（3）将上述两个过程在P－V图上表示出来。怎样说明这两个过程中功的数值的差别？ （1）绝热过程

  34. 根据绝热做功公式 其中 （2）根据等温做功公式

  35. 2、一气缸内贮有10.0mol的单原子理想气体，在压缩过程中外力作功209J，气体温度升高1.00℃。求：（1）气体内能的增量；（2）气体在此过程中吸收的热量；（3）在此过程中气体的摩尔热容。2、一气缸内贮有10.0mol的单原子理想气体，在压缩过程中外力作功209J，气体温度升高1.00℃。求：（1）气体内能的增量；（2）气体在此过程中吸收的热量；（3）在此过程中气体的摩尔热容。 解：（1） （2）热力学第一定律 （3）摩尔热容定义

  36. 3、一定量的单原子分子理想气体，从状态A出发，沿如图所示直线过程变到另一状态B，又经等容、等压两过程回到状态A。求：3、一定量的单原子分子理想气体，从状态A出发，沿如图所示直线过程变到另一状态B，又经等容、等压两过程回到状态A。求： （1） 、 、 各过程中系统对外所作的功，内能的增量及所吸收的热量；（2）整个过程中系统对外界所作的总功及从外界吸收的总热量。 解：

  37. （2）

  38. 也可以用循环过程内能增加为零。这样所吸收的总能量等于过程所做的净功，即P－V图上曲线的面积也可以用循环过程内能增加为零。这样所吸收的总能量等于过程所做的净功，即P－V图上曲线的面积

  39. 4、一个带有0.1mol单原子理想气体的热机，沿图示的P－V曲线进行循环。ab是等容过程，bc是绝热过程，ca是压强为1.00×105Pa的等压过程，求：（1）气体在a，b，c各点的压强与体积；（2）在整个循环过程中的净功；（3）循环效率。4、一个带有0.1mol单原子理想气体的热机，沿图示的P－V曲线进行循环。ab是等容过程，bc是绝热过程，ca是压强为1.00×105Pa的等压过程，求：（1）气体在a，b，c各点的压强与体积；（2）在整个循环过程中的净功；（3）循环效率。 解： （1）在a点

  40. 在b点，ab是等容过程 在c点，ca是等压过程 （2）ab过程中，dV＝0，所以WV＝0 bc过程中

  41. 所以 ca过程 净功 （3）bc过程中Qa＝0 ca过程中

  42. 是放热过程，即系统向外界放出热量 ab过程中 吸热过程

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