（課改地區(qū)專用）2018-2019學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 2.1-2.2 功和內(nèi)能 熱和內(nèi)能學(xué)案.doc

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2.1　功和內(nèi)能 2.2　熱和內(nèi)能 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉 1.知道焦耳的兩個實驗的原理，區(qū)別熱量和內(nèi)能。 2種改變內(nèi)能的方式——做功、熱傳遞 4個概念的區(qū)別和聯(lián)系——內(nèi)能、功、熱量、溫度 2.知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，能正確區(qū)分兩者的不同。 3.通過實驗探究來類比、分析，理解內(nèi)能與功、熱量的關(guān)系。 一、功和內(nèi)能 1.焦耳的實驗 (1)絕熱過程：系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱的過程。 (2)代表性實驗 ①重物下落帶動葉片攪拌容器中的水，引起水溫上升。 ②通過電流的熱效應(yīng)給水加熱。 (3)實驗結(jié)論：要使系統(tǒng)狀態(tài)通過絕熱過程發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由過程始末兩個狀態(tài)決定，而與做功的方式無關(guān)。 2.功和內(nèi)能 (1)內(nèi)能：依賴于一個熱力學(xué)系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，是熱力學(xué)系統(tǒng)的一種能量。 (2)功和內(nèi)能：在絕熱過程中，外界對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，即ΔU＝W。 ①ΔU＝W適用條件是絕熱過程。 ②在絕熱過程中：外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外界做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。 思維拓展 如圖1：在有機玻璃筒底放少量浸有乙醚的棉花，壓下活塞，觀察棉花的變化。 圖1 (1)你能看到什么現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象說明了什么問題？ (2)圖中用力按壓活塞時為什么一定要迅速？ 答案　(1)可以看到棉花燃燒。實驗現(xiàn)象說明壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增大，達到棉花的燃點后引起棉花燃燒。 (2)迅速按下活塞是為了減少熱傳遞，創(chuàng)造一個絕熱條件。 二、熱和內(nèi)能 1.熱傳遞 (1)條件：物體的溫度不同。 (2)過程：溫度不同的物體發(fā)生熱傳遞，溫度高的物體要降溫，溫度低的物體要升溫，熱量從高溫物體傳到低溫物體。 (3)熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。 2.熱和內(nèi)能 (1)單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)，即熱傳遞能改變物體的內(nèi)能。 (2)熱量：在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。 (3)單純的傳熱過程中內(nèi)能的變化。 ①公式：ΔU＝Q。 ②物體吸熱，Q為正；物體放熱，Q為負(fù)。 思維拓展 (1)熱傳遞的實質(zhì)是什么？ (2)在單純的熱傳遞過程中，怎樣計算內(nèi)能的增量？ (3)根據(jù)Q＝ΔU，能否說熱量就是內(nèi)能？ 答案　(1)熱傳遞的實質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。 (2)當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的熱傳遞達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的增加量ΔU等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即ΔU＝Q。 (3)不能。熱量是過程量，只在發(fā)生熱傳遞時體現(xiàn)，可以測量；而內(nèi)能是狀態(tài)量，不可測量。 　做功與內(nèi)能變化的關(guān)系 [要點歸納]　 1.做功與內(nèi)能的變化 (1)做功改變物體內(nèi)能的過程是其他形式的能(如機械能)與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。 (2)在絕熱過程中，外界對物體做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體的內(nèi)能就增加多少。 2.功與內(nèi)能的區(qū)別 (1)功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量。 (2)在絕熱過程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化。 (3)物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多。在絕熱過程中，只有內(nèi)能變化越大時，相應(yīng)地做功才越多。 [精典示例] [例1] 如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞。今對活塞施加一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體(　　) 圖2 A.溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少 B.溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少 C.溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加 D.溫度降低，壓強減小，內(nèi)能增加 解析　向下壓活塞，活塞對氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫 度升高，氣體的體積減小，可得出氣體的壓強增大，故選項C正確。 答案　C 分析絕熱過程的方法 (1)在絕熱的情況下，若外界對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，ΔU為正值；若系統(tǒng)對外界做正功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU為負(fù)值。此過程做功的多少為內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度。 (2)在絕熱過程中，氣體的初、末狀態(tài)確定了，即在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應(yīng)地確定了，內(nèi)能的變化ΔU也確定了。而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以ΔU＝W，即W為恒量，這也是判斷絕熱過程的一種方法。　　　　　　 [針對訓(xùn)練1] 如圖3所示，一個質(zhì)量為20 kg的絕熱汽缸豎直放置，絕熱活塞的質(zhì)量為5 kg，面積為0.1 m2，處于靜止?fàn)顟B(tài)時被封閉氣體的高度為50 cm，現(xiàn)在活塞上方加一15 kg的物體，待穩(wěn)定后，被封閉氣體的高度變?yōu)?0 cm。求在這一過程中氣體的內(nèi)能增加了多少？(p0＝1.01105 Pa，g取10 m/s2) 圖3 解析　由于汽缸及活塞均絕熱，故外界對氣體所做的功全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，即ΔU＝W外＝(m活塞＋m物體)gΔh＋p0SΔh＝(5＋15)100.1 J＋1.011050.10.1 J＝1 030 J。 答案　1 030 J 　功、內(nèi)能、熱量和溫度的區(qū)別與聯(lián)系 [要點歸納]　 1.內(nèi)能與溫度：從宏觀上看，溫度表示的是物體的冷熱程度；從微觀上看，溫度反映了分子熱運動的劇烈程度，是分子平均動能的標(biāo)志。物體的溫度升高，其內(nèi)能一定增加。但向物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能卻不一定增加(可能同時對外做功)。 2.熱量和內(nèi)能 (1)內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，狀態(tài)確定，系統(tǒng)的內(nèi)能也隨之確定。要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā)生變化，可以通過熱傳遞和做功兩種方式來完成。 (2)熱量是熱傳遞過程中的特征物理量，熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過程中所轉(zhuǎn)移的能量，是用來衡量物體內(nèi)能變化的，有過程，才有變化，離開過程，毫無意義。 (3)對某一狀態(tài)而言，只有“內(nèi)能”，根本不存在“熱量”和“功”。不能說一個系統(tǒng)中含有多少熱量。 3.熱量與溫度：熱量是系統(tǒng)的內(nèi)能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內(nèi)大量分子做無規(guī)則運動劇烈程度的標(biāo)志。 熱傳遞的前提條件是兩個系統(tǒng)之間要有溫度差，傳遞的是熱量而不是溫度。 4.熱量與功：熱量和功都是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，都是過程量，一定量的熱量與一定量的功相當(dāng)，但它們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。 5.改變內(nèi)能的兩種方式的比較 比較項目 做功 熱傳遞 內(nèi)能變化 外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少 物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少 物理實質(zhì) 其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化 不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 相互聯(lián)系 做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的 [精典示例] [例2] 一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起(若不計氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化)，則(　　) A.氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時放熱 B.氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時吸熱 C.氣泡內(nèi)能減少，同時放熱 D.氣泡內(nèi)能不變，不吸熱也不放熱 解析　在氣泡緩慢上升的過程中，氣泡外部的壓強逐漸減小，氣泡膨脹，對外做功，故氣泡中空氣分子的內(nèi)能減少，溫度降低。但由于外部恒溫，且氣泡緩慢上升，故可以認(rèn)為上升過程中氣泡內(nèi)空氣的溫度始終等于外界溫度，內(nèi)能不變，故需從外界吸收熱量，且吸收的熱量等于對外界所做的功。 答案　B 熱傳遞、做功和內(nèi)能改變的認(rèn)知誤區(qū) (1)誤認(rèn)為有熱傳遞或做功時，內(nèi)能一定變化。 如果只是做功或只是進行熱量傳遞都會改變物體的內(nèi)能，但是如果做功的同時還有熱量的傳遞，則內(nèi)能不一定會發(fā)生變化。 (2)對做功與內(nèi)能變化關(guān)系認(rèn)識不清。 在判斷內(nèi)能增加或減少時，一定要搞清是對內(nèi)做功還是對外做功，是從外界吸收熱量還是向外界放出熱量。 [針對訓(xùn)練2] 下列說法正確的是(　　) A.熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多 B.溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大 C.物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加 D.物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少 解析　物體的內(nèi)能由溫度、體積及物質(zhì)的量決定，不是只由溫度決定，故A、B錯誤；物體從外界吸收熱量，有可能同時對外做功，其內(nèi)能不一定增加，同時，物體對外做功，有可能同時從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定減少，故C正確，D錯誤。 答案　C 1.(做功與內(nèi)能變化)如圖4所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣，以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程中(　　) 圖4 A.E甲不變，E乙減小 B.E甲不變，E乙增大 C.E甲增大，E乙不變 D.E甲增大，E乙減小 解析　本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都經(jīng)歷絕熱過程，內(nèi)能的改變?nèi)Q于做功的情況。對甲室內(nèi)的氣體，在拉桿緩慢向外拉的過程中，活塞左移，壓縮氣體，外界對甲室氣體做功，其內(nèi)能增大；對乙室內(nèi)的氣體，活塞左移，氣體膨脹，氣體對外界做功，內(nèi)能減小，故選項D正確。 答案　D 2.(熱傳遞與內(nèi)能變化)(多選)關(guān)于熱傳遞，下列說法正確的是(　　) A.熱傳遞中，熱量一定從含熱量多的物體傳向含熱量少的物體 B.兩個物體間發(fā)生熱傳遞的條件是它們之間有溫度差 C.在熱傳遞中熱量一定從內(nèi)能多的物體傳向內(nèi)能少的物體 D.內(nèi)能相等的兩個物體相互接觸時，也可能發(fā)生熱傳遞 解析　熱量的概念只有在涉及能量傳遞時才有意義，所以不能說物體含有多少熱量，A錯誤；物體間發(fā)生熱傳遞的條件是物體間存在溫度差，B正確；在熱傳遞中，熱量一定從溫度高的物體傳向溫度低的物體，溫度高的物體內(nèi)能不一定多，故C錯誤，D正確。 答案　BD 3.(做功與內(nèi)能變化)景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖5所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點燃。對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中(　　) 圖5 A.氣體溫度升高，壓強不變 B.氣體溫度升高，壓強變大 C.氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加 D.外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能減少 解析　在壓縮過程中推桿對氣體做正功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體的壓強變大，故B正確。 答案　B 4.(做功與內(nèi)能變化)金屬筒內(nèi)裝有與外界溫度相同的壓縮空氣，打開筒的開關(guān)，筒內(nèi)高壓空氣迅速向外逸出，待筒內(nèi)外壓強相等時，立即關(guān)閉開關(guān)。在外界保持恒溫的條件下，經(jīng)過一段較長的時間后，再次打開開關(guān)，這時出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A.筒外空氣流向筒內(nèi) B.筒內(nèi)空氣流向筒外 C.筒內(nèi)外有空氣交換，處于動態(tài)平衡，筒內(nèi)空氣質(zhì)量不變 D.筒內(nèi)外無空氣交換 解析　因高壓空氣急劇外逸時，氣體來不及充分與外界發(fā)生熱交換，可近似看成絕熱膨脹過程，氣體對外做功，內(nèi)能減少，所以關(guān)閉開關(guān)后，筒內(nèi)氣體溫度較外界偏低，再經(jīng)過較長時間后，筒內(nèi)外氣體溫度相同。對筒內(nèi)剩余氣體分析，屬等容升溫過程，壓強要增大，大于外界氣壓，所以再次打開開關(guān)時，筒內(nèi)氣體要流向筒外。 答案　B 5.(熱和內(nèi)能概念的理解)對于熱量、功和內(nèi)能，三者的說法正確的是(　　) A.熱量、功、內(nèi)能三者的物理意義等同 B.熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度 C.熱量、功、內(nèi)能的單位不相同 D.熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體狀態(tài)決定的 解析　物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和，而要改變物體的內(nèi)能可以通過做功或熱傳遞兩種途徑，這三者的物理意義不同，A錯誤；熱量是表示在熱傳遞過程中物體內(nèi)能變化的多少，而功是量度用做功的方式來改變物體內(nèi)能的多少，B錯誤；三者單位都是焦耳，C錯誤；熱量和功是過程量，內(nèi)能是狀態(tài)量，D正確。 答案　D 基礎(chǔ)過關(guān) 1.(多選)用下述方法改變物體的內(nèi)能，屬于做功的方式是(　　) A.用錘子打鐵時，鐵塊發(fā)熱 B.用磨刀石磨刀時，刀發(fā)熱 C.雙手互搓，手發(fā)熱 D.用天然氣燒水 解析　A、B、C中的過程都是力對系統(tǒng)(鐵塊、刀、手)做功，內(nèi)能增加和溫度升高的過程。而D中用天然氣燒水則是通過熱傳導(dǎo)和熱對流來實現(xiàn)水溫升高的。 答案　ABC 2.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程。設(shè)氣體分子間的勢能可忽略，則在此過程中(　　) A.外界對氣體做功，氣體分子的平均動能增加 B.外界對氣體做功，氣體分子的平均動能減少 C.氣體對外界做功，氣體分子的平均動能增加 D.氣體對外界做功，氣體分子的平均動能減少 解析　絕熱膨脹過程是指氣體膨脹過程未發(fā)生熱傳遞，膨脹過程氣體體積增大，氣體對外界做功W＜0。由ΔU＝U2－U1＝W可知，氣體內(nèi)能減少。由于氣體分子間的勢能可忽略，故氣體分子的平均動能減少。 答案　D 3.(多選)在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50 J，下列說法中正確的是(　　) A.一定是物體放出了50 J的熱量 B.一定是物體吸收了50 J的熱量 C.一定是物體分子動能增加了50 J D.物體分子的平均動能可能不變 解析　在外界不做功的情況下，內(nèi)能的改變量等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，一定是吸收了相等能量的熱量，故A錯誤，B正確；物體內(nèi)能包括所有分子的分子動能和分子勢能，內(nèi)能由分子數(shù)、分子平均動能、分子勢能共同決定，所以內(nèi)能增加了50 J并不一定是分子動能增加了50 J。物體分子的平均動能有可能不變，這時吸收的50 J熱量全部用來增加分子勢能。 答案　BD 4.下列例子中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是(　　) A.用砂輪磨刀具的時候，刀具的溫度升高 B.灼熱的火爐使周圍物體的溫度升高 C.隕石在大氣層中下落，溫度升高 D.擦火柴時，火柴頭上的易燃物質(zhì)燃燒起來 解析　刀在砂輪上磨得發(fā)燙，是機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故A錯誤；灼熱的火爐使周圍物體的溫度升高是熱傳遞改變內(nèi)能，故B正確；隕石下落是摩擦力做功改變內(nèi)能，故C錯誤；擦火柴時，火柴頭上的易燃物質(zhì)燃燒起來時機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。 答案　B 5.關(guān)于物體內(nèi)能的變化，以下說法正確的是(　　) A.物體的溫度改變時，其內(nèi)能一定改變 B.對物體做功，其內(nèi)能一定改變；物體向外傳出熱量，其內(nèi)能一定改變 C.物體對外做功，其內(nèi)能不一定改變；向物體傳遞熱量，其內(nèi)能也不一定改變 D.若物體與外界不發(fā)生熱交換，則物體的內(nèi)能一定不改變 解析　物體的內(nèi)能由溫度、體積及物體的質(zhì)量決定，不只由溫度決定，故A、B錯誤；在傳熱過程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無關(guān)，所以完全有可能內(nèi)能大的物體內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體內(nèi)能繼續(xù)減小，C正確；物體與外界不發(fā)生熱交換，但可以做功，內(nèi)能就會變化，D錯誤。 答案　C 6.(多選)下列關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能的說法正確的是(　　) A.系統(tǒng)的內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 B.分子動理論中引入的系統(tǒng)內(nèi)能和熱力學(xué)中引入的系統(tǒng)內(nèi)能是一致的 C.做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但單純地對系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內(nèi)能 D.氣體在大氣中絕熱膨脹時對外做了功，但氣體的內(nèi)能不變 解析　系統(tǒng)的內(nèi)能是一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，所以是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，A正確；正因為內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，所以分子動理論中引入的內(nèi)能和熱力學(xué)中引入的內(nèi)能是一致的，B正確；做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，C錯誤；氣體絕熱膨脹時對外界做了功，又因為與外界沒有熱交換，所以系統(tǒng)的內(nèi)能要減少，故D錯誤。 答案　AB 7.如圖1所示為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動.設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動的過程中(　　) 圖1 A.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大 B.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小 C.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增大 D.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小 解析　因為M、N內(nèi)被封氣體體積減小，所以外界對氣體做功，又因氣體與外界沒有熱交換即絕熱過程，所以ΔU＝W，且ΔU>0，氣體內(nèi)能增加，A正確。 答案　A 8.如圖2所示，絕熱容器中間用隔板隔開，左側(cè)裝有氣體，右側(cè)為真空?，F(xiàn)將隔板抽掉，讓左側(cè)氣體自由膨脹到右側(cè)直至平衡，在此過程中(　　) 圖2 A.氣體對外界做功，溫度降低，內(nèi)能減少 B.氣體對外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變 C.氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變 D.氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減少 解析　氣體向真空膨脹，不做功；此為絕熱容器，無熱傳遞，Q＝0。 答案　C 能力提升 9.(多選)下列說法中正確的是(　　) A.做功和傳熱是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程；做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；傳熱則不同，它是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 B.外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大 C.物體向外界放熱，物體的內(nèi)能一定增大 D.熱量是在傳熱過程中，從一個物體向另一個物體或從物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移的內(nèi)能的多少 解析　做功和傳熱改變物體內(nèi)能的本質(zhì)不同，因為做功的過程是不同的形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，而傳熱是同種形式的能量(內(nèi)能)在不同的物體之間或物體不同的部分之間傳遞或轉(zhuǎn)移，熱量是在傳熱過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少，故選項A、D正確；而物體的內(nèi)能的變化取決于做功和傳熱兩種途徑，單就一個方面不足以斷定其內(nèi)能的變化，故選項B、C錯誤。 答案　AD 10.如圖3所示，A、B是兩個完全相同的球，分別浸沒在水和水銀的同一深度處，A、B兩球用同一種材料制成，當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時緩慢升高到同一值，兩球膨脹后，體積相等，則(　　) 圖3 A.A球吸收的熱量較多 B.B球吸收的熱量較多 C.兩球吸收的熱量一樣多 D.無法確定 解析　A、B兩球升高同樣的溫度，體積變化又相同，則二者內(nèi)能的變化相同，而B球是處在水銀中的，B球膨脹時受到的壓力大，對外做功多，因此B球吸收熱量較多一些。 答案　B 11. (1)某同學(xué)做了一個小實驗；先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖4所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的____________，溫度____________，體積________。 圖4 (2)若只對一定質(zhì)量的理想氣體做1 500 J的功，可使其溫度升高5 K.若改成只用熱傳遞的方式，使氣體溫度同樣升高5 K，那么氣體吸收________ J的熱量。如果對該氣體做了2 000 J的功，使其溫度升高了5 K，表明在該過程中，氣體還__________(選填“吸收”或“放出”)熱量________J。 解析　(1)燒瓶和燒瓶內(nèi)的氣體要從熱水杯中吸收水的熱量，溫度升高，體積增大。 (2)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且是等效的。 答案　(1)熱量　升高　增大　(2)1 500　放出　500 12.暖瓶中有0.5 kg、25 ℃的水，一人想用上下?lián)u晃的方法使冷水變?yōu)殚_水，設(shè)每搖晃一次水的落差為15 cm，每分鐘搖晃30次，不計所有熱散失，他約需多長時間才可以把水“搖開”？[c水＝4.2103 J/(kg℃)，g取10 m/s2] 解析　設(shè)“搖開”水需t min，水升溫ΔT，由W＝ΔU得 30mgΔht＝c水mΔT， t＝＝ min＝7103 min，即“搖開”水需7103 min。 答案　7103 min