（名師導(dǎo)學(xué)）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十三章 第2節(jié) 熱力學(xué)定律 能量守恒定律教學(xué)案 新人教版

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1、第2節(jié)　熱力學(xué)定律　能量守恒定律 ?　　【p222】 夯實(shí)基礎(chǔ)　 1．內(nèi)能 (1)定義：物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能． (2)物體內(nèi)能的變化 ①改變內(nèi)能的兩種方式 a．做功：當(dāng)做功使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候，外界對(duì)物體做了多少功，物體內(nèi)能就__增加__多少；物體對(duì)外界做了多少功，物體內(nèi)能就__減少__多少． b．熱傳遞：當(dāng)熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候，物體吸收了多少熱量，物體內(nèi)能就__增加__多少；物體放出了多少熱量，物體內(nèi)能就__減少__多少． ②兩種改變方式間的關(guān)系 a．兩者在__改變物體的內(nèi)能__上是等效的． b．兩者的本質(zhì)區(qū)別：做功是其他形式

2、的能和物體內(nèi)能的相互__轉(zhuǎn)化__，熱傳遞是物體間內(nèi)能的__轉(zhuǎn)移__． 2．熱力學(xué)第一定律 (1)內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和． (2)公式：ΔU＝__W＋Q__． 3．能量守恒定律 內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空__產(chǎn)生__，也不會(huì)憑空__消失__，它只能從一種形式__轉(zhuǎn)化__為另一種形式，或者從一個(gè)物體__轉(zhuǎn)移__ 到另一個(gè)物體，在能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中其__總量__ 不變． 考點(diǎn)突破　　 例1如圖容器A、B各有一個(gè)可以自由移動(dòng)的輕活塞，活塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定．A、B底部由帶有閥門(mén)K的管道相連，整個(gè)裝置與外界絕熱，原先，A中水面比

3、B中的高．打開(kāi)閥門(mén)，使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡．在這個(gè)過(guò)程中(　　) A．大氣壓力對(duì)水做功，水的內(nèi)能增加 B．重力對(duì)水做功，水的內(nèi)能減少 C．大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能不變 D．大氣壓力對(duì)水不做功，水的內(nèi)能增加 【解析】分析大氣壓力對(duì)水是否做功：打開(kāi)閥門(mén)K后，根據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，如下圖所示，即A中水面下降，B中水面上升；設(shè)A管截面積為S1，水面下降距離為h1，B管截面積為S2，水面上升距離為h2，由于水的總體積保持不變，則有S1h1＝S2h2，A管中大氣壓力對(duì)水做的功：W1＝p0S1h1，B管中大氣壓力對(duì)水做的功：W2＝－p0S2h2，大氣壓

4、力對(duì)水做的總功：W＝W1＋W2＝p0S1h1－p0S2h2＝0；即大氣壓力對(duì)水不做功；分析水的內(nèi)能是否改變：打開(kāi)閥門(mén)K后，A中的水逐漸向B中流，即A中水的重力做正功，B中水的重力做負(fù)功，但從最后的效果看，是A管中高度為h1的水移至較低的B管中高度為h2的地方，如圖所示，所以在這個(gè)過(guò)程中水的重力做正功；同時(shí)，整個(gè)裝置是絕熱的，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，式中Q＝0，W為正值，所以ΔU為正值，即水的內(nèi)能增加，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D. 【答案】D 【小結(jié)】1.熱力學(xué)第一定律中的符號(hào)規(guī)定及意義 物理量意義符號(hào) W Q ΔU ＋ 外界對(duì)物體做功 物體吸收熱量 內(nèi)能增

5、加 － 物體對(duì)外界做功 物體放出熱量 內(nèi)能減小 2.溫度、內(nèi)能、熱量、功之間的區(qū)別 概念 溫度 內(nèi)能 熱量 功 含義 表示物體的冷熱程度，是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，它是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，對(duì)個(gè)別分子來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義 物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和，它是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子的相對(duì)位置所決定的能 是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的改變量，熱量用來(lái)度量熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少 做功過(guò)程是機(jī)械能和其他形式的能(包括內(nèi)能)之間的轉(zhuǎn)化 關(guān)系 溫度和內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量和功則是過(guò)程量．熱傳遞的前提條件是存在溫差，傳遞的是熱量而不是溫度，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 針對(duì)訓(xùn)練

6、　 1．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p＝1.0×105 Pa下，水在沸騰時(shí)，1 g 水由液態(tài)變成同溫度的氣態(tài)，其體積由1 cm3變?yōu)? 701 cm3.已知水的汽化熱為L(zhǎng)＝2 264 J/g.則體積膨脹時(shí)氣體對(duì)外做的功為_(kāi)_170__J__；氣體吸收的熱量為_(kāi)_2__264__J__． 【解析】體積膨脹時(shí)氣體對(duì)外做的功為W＝pΔV＝1.0×105×(1 701－1)×10－6 J＝170 J．氣體吸收的熱量為Q＝mL＝1×2 264 J＝2 264 J. 2．(多選)某汽車(chē)后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開(kāi)箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示．在此過(guò)程中，若缸內(nèi)氣

7、體與外界無(wú)熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體(AD) A．對(duì)外做正功 B．對(duì)外做負(fù)功 C．分子平均動(dòng)能增大 D．分子的平均動(dòng)能減小 【解析】密閉于氣缸內(nèi)的氣體膨脹對(duì)外做正功，即外界對(duì)氣體做負(fù)功，因而W<0，缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換說(shuō)明Q＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知內(nèi)能增加量ΔU<0，故內(nèi)能減小，分子平均動(dòng)能減小，溫度降低，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤；故選AD. 3．下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)，不正確的是(D) A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加 B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加 C．對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能可能減小 D．石

8、子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了 【解析】根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能減少，其他形式的能一定增加，故A正確；某個(gè)物體的總能量減少，根據(jù)能量守恒定律得知，必然有其他物體的能量增加，故B正確；對(duì)物體做功，但若物體同時(shí)向外界放熱，物體的內(nèi)能可能減小，故C正確；石子在運(yùn)動(dòng)和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了物體及周?chē)矬w的內(nèi)能，能量并沒(méi)有消失；故D錯(cuò)誤． ?　　【p223】 夯實(shí)基礎(chǔ)　 1．熱力學(xué)第二定律 (1)熱力學(xué)第二定律的兩種表述 表述一(按照熱傳導(dǎo)的方向性來(lái)表述)：熱量不可能自發(fā)地從__低溫__ 物體傳到__高溫__ 物體． 表述二(按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)表述

9、)：不可能從單一熱源吸收熱量，全部對(duì)外做功，而不產(chǎn)生__其他影響__．它也可以表述為：第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是__不可能__制成的． 這兩種表述是等效的，即可以從一種表述導(dǎo)出另一種表述． (2)熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的關(guān)系 熱力學(xué)第一定律是和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程中能量守恒的特殊表達(dá)形式，而第二定律指出了能量轉(zhuǎn)化與守恒能否實(shí)現(xiàn)的條件和過(guò)程的方向，指出了一切變化過(guò)程的自然發(fā)展是不可逆的，除非靠外界影響，所以二者既相互聯(lián)系又相互補(bǔ)充． (3)兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)的比較 第一類(lèi)永動(dòng)機(jī) 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī) 不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對(duì)外做功的機(jī)器 從單一熱源吸收熱量，全部對(duì)外做功，而不產(chǎn)生其他影響的

10、機(jī)器 違背能量守恒，不可能制成 不違背能量守恒，違背熱力學(xué)第二定律，不可能制成 2.熱力學(xué)第三定律 不可能把一個(gè)物體冷卻到__絕對(duì)零度__ (__絕對(duì)零度__ 不可能達(dá)到)． 考點(diǎn)突破　　 例2關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性 B．“第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)”不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律 C．自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的 D．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，是不可逆的 【解析】空調(diào)既能制熱又能制冷，是消耗了電能，不是自發(fā)進(jìn)行的，故A錯(cuò)誤．“第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)”不可能制成是因?yàn)樗?/p>

11、違反了熱力學(xué)第二定律，不違反能量守恒定律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)熵原理，自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，選項(xiàng)C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，是不可逆的，選項(xiàng)D正確；故選CD. 【答案】CD 【小結(jié)】對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解 (1)在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的涵義： ①“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助； ②“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等． (2)熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)

12、： 熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過(guò)程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性． ①高溫物體低溫物體 ②功熱 ③氣體體積V1氣體體積V2(較大) ④不同氣體A和B混合氣體AB. 針對(duì)訓(xùn)練　 4．(多選)下列有關(guān)熱學(xué)的說(shuō)法中正確的是(BDE) A．氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能一定減小 B．氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大 C．隨著科技的進(jìn)步，物體的溫度可以降低到－300 ℃ D．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體 E．不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)不可能制成 【解析】氣體放出熱量的同時(shí)若外界對(duì)

13、物體做功，物體的內(nèi)能可能增大，則其分子的平均動(dòng)能可能增大，A錯(cuò)誤；溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大，B正確；－273.15 ℃是一切低溫的極限，故C錯(cuò)誤；不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)，違反了能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能制成，E正確． 考 點(diǎn) 集 訓(xùn)　【p351】 A組 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(多選)關(guān)于內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是(AB) A．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變 B．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) C．內(nèi)能是物體的動(dòng)能和勢(shì)能的總和 D．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 【解析】氣體被壓

14、縮，外界對(duì)氣體做功，如果氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能可能不變，A正確；理想氣體的分子勢(shì)能為零，所以一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，B正確；內(nèi)能是分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和，C錯(cuò)誤；氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能可能不同，D錯(cuò)誤． 2．如圖所示，有兩個(gè)完全相同的銅球A和B，其中A球放在不導(dǎo)熱的水平面上，B球用不導(dǎo)熱細(xì)線(xiàn)掛起來(lái)，現(xiàn)供給兩球相同的熱量，它們的溫度分別升高了(B) A．ΔtA＞ΔtB B．ΔtA＜ΔtB C．ΔtA＝ΔtB D．ΔtA、ΔtB無(wú)法比較 【解析】?jī)汕蚴軣岷篌w積都要增大，A球因?yàn)榉旁诓粚?dǎo)熱的水平面上，受熱膨脹后，重心升高，重力做負(fù)

15、功，根據(jù)能量守恒定律可得，A球吸收的熱量一部分轉(zhuǎn)化為自身的內(nèi)能，使溫度升高，另一部分需克服重力做功，使重力勢(shì)能增加；對(duì)B球，同樣要受熱膨脹，膨脹時(shí)重心下降，重力做正功，同樣由能量守恒定律可得，B球吸收的熱量和重力做的功都要轉(zhuǎn)化成自身的內(nèi)能，從而使溫度升高．由以上分析可知，B球增加的內(nèi)能比A球增加的多，B球的溫度升高得多，所以ΔtA＜ΔtB.故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤． 3．關(guān)于能源的利用中，下列說(shuō)法不正確的是(A) A．自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源 B．煤炭和石油產(chǎn)品燃燒會(huì)造成空氣污染和溫室效應(yīng) C．能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的 D．一座城市的能量耗散使

16、其環(huán)境溫度略高于周?chē)r(nóng)村的溫度 【解析】能源不是能量，自然界的能量是守恒的，但是能源是有限的，故需要節(jié)約能源，A錯(cuò)誤；根據(jù)能源消耗后是否造成環(huán)境污染可分為污染型能源和清潔型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，燃燒后產(chǎn)生的大量含硫化合物和二氧化碳，會(huì)造成空氣污染和溫室效應(yīng)，B正確；能量耗散表明能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的，C正確；能量耗散使除內(nèi)能外的其他能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故一座城市的能量耗散使其環(huán)境溫度略高于周?chē)r(nóng)村的環(huán)境溫度，D正確． 4．關(guān)于兩類(lèi)永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)的兩個(gè)定律，下列說(shuō)法正確的是(D) A．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第一定律 B．第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反

17、了熱力學(xué)第二定律 C．由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和熱傳遞一定會(huì)改變內(nèi)能 D．由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的 【解析】第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，違反了熱力學(xué)第二定律，A錯(cuò)誤；第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第一定律，B錯(cuò)誤；改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者在內(nèi)能的改變上是一樣的，若對(duì)外做功的同時(shí)吸收熱量，內(nèi)能可能不變，C錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的，但要產(chǎn)生其他影響，D正確． 5．下列關(guān)

18、于熵的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C) A．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度 B．在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小 C．熱力學(xué)第二定律也叫做熵減小原理 D．熵值越大，代表系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)越無(wú)序 【解析】熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度，在一個(gè)孤立的系統(tǒng)中，熵越大，系統(tǒng)的無(wú)序度越大，故A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在自然過(guò)程中熵是不會(huì)減小的，故B正確；熱力學(xué)第二定律也叫熵增原理，故C錯(cuò)誤；在一個(gè)孤立的系統(tǒng)中，熵越大，系統(tǒng)的無(wú)序度越大，故D正確；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選C. 6．如圖所示，在上端有活塞的厚玻璃管底部，放一小塊硝化棉，用手很快地向下壓縮，管內(nèi)的硝化棉會(huì)燃燒．在下壓過(guò)程中，厚

19、玻璃管中氣體的體積減小，壓強(qiáng)__變大__，溫度__升高_(dá)_． 【解析】壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，氣體的壓強(qiáng)變大，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，當(dāng)達(dá)到棉花的燃點(diǎn)后，棉花會(huì)燃燒． 7．有下列四個(gè)物理過(guò)程： (1)鐵絲在酒精燈火焰上灼燒變熱； (2)鐵絲來(lái)回彎曲會(huì)變熱； (3)隕石進(jìn)入大氣層后會(huì)逐漸變成火紅球體； (4)隕石落到地球上后逐漸變冷． 其中屬于通過(guò)做功來(lái)改變物體內(nèi)能的有__(2)和(3)__，通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的有__(1)和(4)__． 【解析】做功用來(lái)描述一個(gè)過(guò)程能量從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，熱傳遞是描述一個(gè)過(guò)程能量轉(zhuǎn)移了多少，沒(méi)有發(fā)生能量類(lèi)

20、型的變化；所以(2)和(3)是做功改變內(nèi)能，(1)和(4)是高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移內(nèi)能的過(guò)程． 8．如圖所示，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體，活塞通過(guò)滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2 m，活塞面積10 cm2，大氣壓強(qiáng)1.0×105 Pa，物重50 N，活塞質(zhì)量及一切摩擦不計(jì)，緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞剛好升到缸口，封閉氣體吸收了60 J的熱量，則封閉氣體的壓強(qiáng)將__不變__(填“增加”“減小”或“不變”)，氣體內(nèi)能變化量為_(kāi)_50__ J. 【解析】氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓與活塞對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)之差，大氣壓不變，活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)不變，則氣體壓強(qiáng)不變；活塞向上移動(dòng)時(shí)，氣體

21、對(duì)外做功W＝(p0S－mg)h＝50 N×0.2 m＝10 J；氣體吸收的熱量Q＝60 J，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能的變化量ΔU＝Q－W＝60 J－10 J＝50 J. B組 9．溫室效應(yīng)嚴(yán)重威脅著人類(lèi)生態(tài)環(huán)境的安全，為了減少溫室效應(yīng)造成的負(fù)面影響，有的科學(xué)家受到了啤酒在較高壓強(qiáng)下能夠溶解大量的二氧化碳的啟發(fā)，設(shè)想了一個(gè)辦法：可以用壓縮機(jī)將二氧化碳送入深海海底，永久儲(chǔ)存起來(lái)．在海底深處，壓強(qiáng)很大，溫度很低，海底深水肯定能夠溶解大量的二氧化碳，這樣就為溫室氣體二氧化碳找到了一個(gè)永遠(yuǎn)的“家”．在將二氧化碳送入深海底的過(guò)程中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D) A．壓縮機(jī)對(duì)二氧化碳做功，能夠使其

22、內(nèi)能增大 B．二氧化碳與海水間的熱傳遞能夠使其內(nèi)能減少 C．二氧化碳分子平均動(dòng)能會(huì)減少 D．每一個(gè)二氧化碳分子的動(dòng)能都會(huì)減少 【解析】用壓縮機(jī)將二氧化碳?jí)喝牒５?，外界?duì)二氧化碳?xì)怏w做正功能夠使其內(nèi)能增大，故A正確；二氧化碳?xì)怏w在深海溶解在海水中后放熱使其內(nèi)能減少，故B正確；在海底深處，壓強(qiáng)很大，溫度很低，故二氧化碳?xì)怏w放熱，溫度降低；分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都減小，故C正確，D錯(cuò)誤；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選D. 10．一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中，對(duì)外界做了0.6 J的功，氣泡到達(dá)湖面后，

23、溫度上升的過(guò)程中，又對(duì)外界做了0.1 J的功，同時(shí)吸收了0.3 J的熱量．求： (1)整個(gè)過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量； (2)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為ρ＝1.29 kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為M＝0.29 kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023 mol－1，取氣體分子的平均直徑為d＝2 ×10－10 m，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 【解析】(1)水中等溫過(guò)程內(nèi)能不變，水面升溫過(guò)程 ΔU＝Q＋W＝0.3 J－0.1 J＝0.2 J (2)設(shè)氣體體積為V0，液體體積為V 氣體分子數(shù)N＝ NA，又V＝N·π·()3 則＝ 代入數(shù)據(jù)得： ＝1×10－5 - 8 -