做功还是热传递

唐卫

一切物体都具有内能,做功和热传递是改变物体内能的两种方式。那么,怎么判断是哪种方式改变物体内能的呢?下面通过3道中考题加以分析。

例1(2020·山东·泰安)下面是研究黑点标注的物体内能改变的情景,通过做功使物体内能增加的是( )。

A.把铁丝反复弯折,弯折处变热    B.把钢球放入炉火中,烧一段时间

C.冬天,用热水袋对手进行取暖    D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起

解析:把铁丝反复弯折,对铁丝做功,弯折处变热、内能增大,属于通过做功增加物体的内能,故A符合题意;把钢球放入炉火中烧,钢球从火焰吸收热量,是通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意;用热水袋对手取暖时,手从热水袋吸收热量,是热传递改变物体的内能,故C不符合题意;烧开水时水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对外做功,内能减小,故D不符合題意。

答案:A

点评:做功的实质是能量的转化,是其他形式能和内能的转化;热传递的实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分转移到低温部分,是能量的转移,而能的形式没有发生改变。

例2(2020·广西·北海)灵山县是“中国荔枝之乡”,为了让远方的好友能吃到新鲜的荔枝,邮寄时会把冰袋和荔枝一起装入泡沫箱。加入冰袋是为了( )。

A.利用冰块熔化吸热      B.通过热传递方式增加荔枝的内能

C.加快荔枝水分蒸发      D.通过做功的方式减少荔枝的内能

解析:将冰块和荔枝一起放在泡沫箱中,冰吸收热量,熔化成水,使得荔枝温度降低,不易变质,故A正确,C错误;冰熔化时从荔枝上吸收热量,是通过热传递的方式减小荔枝的内能,故B、D错误。

答案:A

点评:发生热传递的条件是物体间存在温度差,或物体的不同部分存在温度差。

例3(2020·辽宁·大连)如图所示的实验装置,塑料瓶内盛少量水。给瓶内打气,当瓶塞跳起时,看到瓶内出现白雾。此时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的 能,与四冲程内燃机 (选填“压缩”或“做功”)冲程的能量转化相同。

解析:当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化变成小水滴,形成了瓶口的白雾,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,瓶塞跳起过程的能量转化情况与内燃机做功冲程相同。

答案:机械 做功

点评:物体对外做功,则内能减小。

总之,做功和热传递在改变物体内能方面是等效的,但二者存在本质区别:做功是其他形式的能量和内能的转化,热传递只是能量的转移,能量的形式未变化。只要抓住它们之间的本质区别,就可以加以区分。

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