中考物理辅导——物体的内能和内能的变化(二)
a、大气压力对水做功，水的内能增加；
b、水克服大气压做功，水的内能减少；
c、大气压对水不做功，水的内能不变；
d、大气压对水不做功，水的内能增加。
分析求解:A中，水位下降，大气压力通过活塞WA = P0 Saha对水做正功；B中水位上升时，大气压力通过活塞WB=-P0SBhB对水做负功。达到平衡时，A中的降水体积(SAhA)等于B中上升水的体积(SBhB)，所以大气压力对水不做功(W=WA+WB=0)。原来高于B的水达到平衡时，水的重心从O1下降到O2，水的重力势能减小，但水的动能不变。所以水的重力势能通过重力做功转化为水的内能，所以D是正确的。
分析求解:气体从外界吸热Q=100J，气体膨胀向外做功，即外界对气体做功W=-220J。
因此，△u = q+w = 100-220 =-120j。
即内能可以减少120J。
例3图2中有两个相同的铜球A和B，A球用细线挂在O点，B球放在绝缘桌面上。现在加热A和B以提高温度。为了使两个球升高相同的温度，A和B分别吸收热量QA和QB，那么
a、QA=QB
b、QA>QB
c、QA d、无法确定 分析和解决方法:两个球受热时，体积会膨胀。由于A和B的落点条件不同，A球的重心会降低，B球的重心会升高。这样，球B从外界获得的一部分能量(即吸收的热量QB)用于吸热升温(这部分能量与球A相同)，另一部分用于克服重力做功并转化为重力势能(球A不消耗这部分，反而释放出一部分重力势能)，所以球B吸收的热量大于球A吸收的热量，即C是正确的。 分析及解决方法:去掉分离器后，气体自由膨胀，分子力做负功增加分子势能，但气体与外界既没有做功也没有传热，气体内能不变。所以气体分子的总动能必然下降，分子的平均动能也必然下降，所以气体温度下降。 练习题: 1.关于物体的内能，下列说法是正确的:[] A.当一个物体的温度不变时，内能一定不变； B.当物体的温度和体积发生变化时，内能可能保持不变； c温度和体积相同的两个物体的内能可能不同； D.当物体的机械能减少时，其内能可能增加。 2.在一个大气压下，lg100℃的水吸收了2.3× 103 J的热量，变成了100℃的水蒸气。在这个过程中[] A.2.3× 103j =蒸汽内能+水内能； B.2.3× 103j =蒸汽的内能-水的内能； C.2.3× 103 j >蒸汽的内能-水的内能； D.2.3× 103J <蒸汽的内能-水的内能， 3.如图4所示，气体有两部分，A和B，它们是分开的。A的分子密度较小，B的分子密度较大。去掉隔板使两部分气体混合均匀，整个气体的内能是如何变化的？为什么？ 参考答案 1.b，C，D；2.c；3.内能减少。因为均匀混合后，气体重心上升，重力势能增加。 李，，四川省开江县普安中学(636251) 实施例4图3所示的隔热容器由隔板隔开。左边是实际的气体，右边是真空。移开隔板后，让左边的气体自由向右膨胀，直到达到平衡。气体的温度是如何变化的？例2封闭在缸内的气体从外界吸热100J，同时膨胀对外做功220J，所以气体的内能是_ _ _ _ _。