中考物理辅导－－物体的内能及内能的改变(2)

例1 （93年高考试题），如图1所示，容器A、B各有一个可自由活动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连。整个装置与外界绝热，原先，A中水面比B中的高。打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。在这个过程中

　A、大气压力对水做功，水的内能增加；

　　B、水克服大气压力做功，水的内能减少；

　　C、大气压力对水不做功，水的内能不变；

　　D、大气压力对水不做功，水的内能增加。

　　分析与解：A中水面下降，大气压力通过活塞对水做正功WA=P0SAhA；B中水面上升，大气压力通过活塞对水做负功WB=-P0SBhB。达到平衡时，A中下降水的体积（SAhA）等于 B中升高的水的体积（SBhB），所以大气压力对水不做功（W=WA+WB=0）。原来高出 B的水在达到平衡的过程中，水的重心由O1下降至O2处，水的重力势能减少，但水的动能不变，所以通过重力做功使水的重力势能转比为水的内能，故D正确。

分析与解：气体从外界吸热Q=100J，气体膨胀对外做功220J，即外界对气体做功W= - 220J。

　　故△U=Q+w=100-220=-120J

　　即内能减少120J。

　　例3 图2中两个完全相同的铜球A和B，A球用细线悬挂于O点，B球放置于隔热的桌面上。现给A、B加热升温，要使两球升高相同的温度，A、B分别吸收热量QA、QB，则

　　A、QA=QB

　　B、QA＞QB

　　C、QA＜QB

　　D、无法确定

　　分析与解：两球在加热升温的同时会产生体积膨胀，因A、B放置状态不同，结果A球重心下降，B球重心升高。这样B球从外界获得的能量（即吸收的热量QB）一部分用于吸热升温（这部分能量与A相同），另一部分则用于克服重力做功转化为重力势能（A球无这部分消耗，反而释放部分重力势能），所以B球吸收的热量大于A球吸收的热量，即C正确。