课时1 功和内能
[对点训练]
知识点一·功、内能、内能的变化之间的关系
1.(多选)下列关于系统的内能的说法正确的是( )
A.系统的内能是由系统的状态决定的
B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的
C.做功可以改变系统的内能,但单纯地对系统传热不能改变系统的内能
D.气体在大气中做绝热膨胀时做了功,但气体的内能不变
答案 AB
解析 系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量,由系统的状态决定,A正确。因为内能是由系统的状态决定的,所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的,B正确。做功和热传递都可以改变系统的内能,C错误。气体做绝热膨胀时对外界做了功,且与外界没有热交换,所以系统的内能要减少,故D错误。
2.(多选)如图为焦耳实验装置简图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A.这个装置可测定热功当量
B.做功增加了水的热量
C.做功增加了水的内能
D.功和热量是完全等价的,无区别
答案 AC
解析 题中实验装置可测定热功当量,故A正确;因为功是能量转化的量度,热量是物体内能传递的量度,故B、D错误;由功是能量转化的量度,做功增加了水的内能,不是热量。故C正确。
3.采取绝热的方式使一定量的气体由初状态A变化至末状态B,对于不同的绝热方式,下面说法正确的是( )
A.对气体所做的功不同
B.对气体所做的功相同
C.对气体不需做功,因为没有能量的传递
D.以上说法都不正确
答案 B
解析 对一定质量的气体,不管采取哪一种绝热方式,由初状态A变化至末状态B,都是绝热过程。在这一过程中,气体在初状态A有一确定的内能U1,在末状态B有另一确定的内能U2,由绝热过程中ΔU=W=U2-U1知,W为恒量,故B正确。
4.如图所示,绝热容器中间用隔板隔开,左侧装有气体,右侧为真空。现将隔板抽掉,使左侧气体自由膨胀直至达到平衡,则在此过程中( )
A.气体对外界做功,温度降低,内能减少
B.气体对外界做功,温度不变,内能减少
C.气体不做功,温度不变,内能不变
D.气体不做功,温度不变,内能减少
答案 C
解析 气体在真空中自由膨胀时,对外不做功,又因为该过程绝热,故气体内能不变,温度不变,因而C正确。
5.有一个小气泡从水池底缓慢地上升,气泡跟水不发生热传递,而气泡内气体体积不断增大,小气泡上升的过程中( )
A.由于气泡克服重力做功,则它的内能减少
B.由于重力和浮力的合力对气泡做功,则它的内能增加
C.由于气泡内气体膨胀做功,则它的内能增加
D.由于气泡内气体膨胀做功,则它的内能减少
答案 D
解析 在小气泡上升过程中,重力和浮力的合力对气泡做功,或者气泡克服重力做功,它只能改变气泡的机械能,而不影响气泡内气体的内能,故A、B错误;在上升的过程中,气泡内气体膨胀而对外界做功,使它的内能减少,故D正确。
6.金属制成的汽缸中放入浸了少许乙醚的脱脂棉,有可能使其达到燃点而燃烧的过程是( )
A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞
C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞