5.2能量的转化与守恒【学习目标】重点：1、物体内能的决定因素；2、热力学第一、第二定律及其实质。难点：运用热力学第一定律解决热学、力学综合问题。综合点：能量守恒定律与力学、热学、电学等均有密切关系。【自主学习】一、物体的内能1、分子的平均动能：_________________________，____是物体分子平均动能的标志。2、分子势能：①分子势能：分子间具有由它们的_____________决定的势能。当r>r0时，分子势能随着分子间距离的增大而_______，当r10r0时，分子势能__________________。3、物体的内能：物体的内能由______________三个因素决。理想气体不计________________。二、能的转化和守恒定律1、改变内能的两种方式：__________________________。2、做功是_______________________之间的转化，热传递是_____________________。3、热力学第一定律：外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU，即ΔU=________________________。4、能的转化和守恒定律：能量既不能凭空产生，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另一个物体。三、热力学第二定律1、热传导的方向性：热量必然从______________物体自发地传给_________________，这里的说的“自发地”，指的是没有外界的影响或者帮助。2、第二类永动机①热机是一种把______能转化为__________能的装置。②通常把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的________________，用η表示，则有η=___________。③热机的效率η总小于_______，即尽管机械能可以全部转化成内能，但内能却不能全部转化成机械能，同时不引起其他变化。④热力学第二定律的两种表述：其一：不可以使_________________________________，而不引起其他变化。其二：不可能从单一热源_________________________，而不引起其他变化。⑤热力学第二定律表明，自然界中进行的涉及__________的宏观过程都具有方向性【例题分析】一、物体的内能【例1】下列关于分子和分子势能的说法中，正确的是（）A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小【例2】关于物体的内能，下列说法中正确的是()A.等质量的0℃的水的内能比0℃的冰的内能大B.电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过热传递的方式实现的C.气体膨胀，它的内能一定减少D.橡皮筋被拉伸时，分子势能增加二、热力学第一定律【例3】用气筒给自行车打气，每次对活塞加75N的压力，活塞行程为40cm，每压一次，被压缩气体的内能都增加8.5J，则过程中被压缩气体是____热(填“吸”或“放”)，传递的热量是__________J。【例4】室内有一盛满水的高大容器，水温等于室温，现有一个气泡从容器底部缓慢上升，那么上升过程中，对泡内的气体(视为理想气体)，下列说法中不正确的是()A、体积不断增大B、内能不断减小C、要不断吸热D、压强不断减小【例5】假设在一个完全密封绝热的室内，放一台打开门的电冰箱，然后遥控接通电源，令电冰箱工作一段较长时间后再遥控断开电源，等室内各处温度达到平衡时，室内气温比接通电源前：()A、一定升高了B、一定降低了C、一定不变D、可能升高，可能降低，也可能不三、热力学第二定律【例6】下列说法中，正确的是：()A、热力学第二定律是热力学第一定律的另一种表达方式B、热力学第二定律实质上就是能量守恒定律C、内能可以全部转化为机械能，而不引起其他变化D、机械能可以全部转化为内能，而不引起其他变化【例7】下列过程中，可能发生的是：()A、某工作物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有其他任何影响B、打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状C、利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D、将两瓶不同液体自发互融，然后又自发地各自分开
