【内能练习题及答案】在学习热学知识的过程中,内能是一个非常重要的概念。它不仅与物体的温度有关,还涉及到分子的动能和势能。为了帮助同学们更好地掌握内能的相关知识点,以下是一些典型的练习题及其详细解答,便于理解和巩固。
一、选择题
1. 下列关于内能的说法中,正确的是( )
A. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B. 物体的内能与它的温度有关
C. 0℃的水和0℃的冰内能相同
D. 物体的机械运动越剧烈,其内能越大
答案:B
解析:内能是物体内部所有分子的动能和势能之和,与温度、物质种类、质量等因素有关。A项忽略了质量的影响;C项中,0℃的水和0℃的冰虽然温度相同,但状态不同,内能也不同;D项说的是机械能,而非内能。
2. 关于内能的改变,下列说法正确的是( )
A. 只有做功才能改变物体的内能
B. 只有热传递才能改变物体的内能
C. 做功和热传递都能改变物体的内能
D. 以上都不对
答案:C
解析:根据热力学第一定律,改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,因此C选项正确。
3. 当一个物体的温度升高时,其内能的变化情况是( )
A. 一定增加
B. 一定减少
C. 可能不变
D. 不确定
答案:A
解析:温度是分子平均动能的宏观表现,温度升高意味着分子运动加剧,因此内能会增加。
二、填空题
1. 内能是由物体内部所有分子的________和________组成。
答案:动能、势能
2. 在热传递过程中,热量总是从温度________的物体传向温度________的物体。
答案:高、低
3. 改变物体的内能可以通过________和________两种方式实现。
答案:做功、热传递
三、简答题
1. 为什么说“摩擦生热”是通过做功改变了物体的内能?
答:当两个物体相互摩擦时,它们之间的阻力做功,使物体的内能增加,表现为温度上升。这说明了通过做功可以改变物体的内能。
2. 为什么冬天人们喜欢晒太阳?
答:晒太阳是通过热辐射的方式将热量传递给人体,从而增加人体的内能,使人感到温暖。
四、计算题
1. 一个质量为2kg的铁块,温度从20℃升高到50℃,求其内能的变化量。(已知铁的比热容为0.45×10³ J/(kg·℃))
解:
Q = mcΔt = 2kg × 0.45×10³ J/(kg·℃) × (50 - 20)℃ = 27000 J
因此,铁块的内能增加了27000 J。
五、拓展思考
1. 如果一个物体的温度保持不变,是否意味着它的内能也不变?
答:不一定。例如,在晶体熔化过程中,温度保持不变,但需要吸收热量,此时内能仍在增加。
2. 内能和机械能有什么区别?
答:内能是物体内部微观粒子的动能和势能之和,而机械能是物体整体运动或位置所具有的能量,两者属于不同的能量形式。
通过以上练习题,我们可以更深入地理解内能的概念及其变化方式。希望同学们在学习过程中能够多加思考,灵活运用所学知识,提高解题能力。


