第13章 内能与热机例题与习题
【例1】分别指出下列几句话中“热”的含义:
A.今天的天气真热;
B.物体吸热,温度升高;
C.用打气筒给自行车打气,气筒壁热了。
【分析】今天天气真热的“热”,是表示物体的冷热程度的,说明气温高,指温度。
物体吸热,温度升高,表示低温物体吸收热量,温度升高,这个“热”指的是热量。
C题说的气筒壁热了的“热”,是由于打气时,压缩气体做功,机械能转化为热能。因此这个“热因此这个“热”表示的是热能。
【解答】A.中的“热”指温度;
B.中的“热”指热量;
C.中的“热”指热能。
日常生活中说的“热”,含义是广泛的。单从热学角度来理解,有的“热”表示物体的温度高低;有的“热”表示物体的内能;有的“热”又是表示在热传递过程中吸收或放出热的多少,即热量的。因此,要注意区分。
【例2】下列说法中不正确的是 [ ]
A.温度为0℃的物体没有内能
B.温度高的物体内能一定多
C.物体的内能增加,它的温度一定升高
【分析】由于组成物质的分子永不停息地做无规则热运动,因此一切物体都有内能,即使在0℃,物体的分子仍在运动,且分子间仍有相互作用力,它们之间仍有动能和势能,也即仍有内能。A错。
内能的多少并不能简单地由温度高低来判断,必须同时考虑到物体所含的分子数以及分子间的势能等。某一物体虽然温度较低,但如果分子数多,内能也可以较大,某一物体温度虽高,但如果分子数少,内能也不一定大。B错。
物体的温度升高,分子运动速度加快,分子的动能增加,因此物体的内能也增加。但不等于说物体的内能增加,它的温度一定升高。因为内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,若分子势能增加了,即使物体的温度不升高,分子动能不增加,物体的内能仍能随分子势能的增加而增加,例如,冰在熔点熔化或同温度的水,温度保持不变,但内能增加。故C也错。
【解答】A,B,C。
【例3】在0℃的房间内,放在地面上的铅球 [ ]
A.具有机械能 B.没有机械能
C.具有内能 D.没有内能
【分析】机械能与物体的机械运动的情况有关。物体由于机械运动,被举高或发生弹性形变,它就具有机械能。如果物体没有运动,物体就没有动能,如果物体在地面上,以没有弹性形变,物体就没有势能,没有动能和势能的物体,没有机械能。一切物体不论它的温度高低如何,都具有内能。
【解答】C。
【例4】一个物体温度升高,则 [ ] |