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    有一种专利产品热红止疼袋，它是用厚塑料袋密封的某种晶体制成的，使用前先把它放入沸水中使袋中晶体完全熔化成液体后拿出，在任何环境温度下储存备用(此时液体处于过冷状态中)．使用时用手轻掰袋内金属片，袋内液体受到振动后便迅速结晶凝结成固体，放出大量的熔解热并使它的温度迅速升高到52℃左右，贴近患处热敷从而达到止疼的作用．试从物体内能的角度分析此过程它的内能的变化情况(可以忽略凝固过程中外界对他所做的功)．设袋内晶体的质量为m、熔解热为q、比热为c，过程中温度升高了Δt℃，推导过程中内能变化的表达式ΔE＝？

    ΔE＝qm－cmΔt

    (1)在标准状况下水结冰时，水的动能不发生变化而水的势能将减少；
    (2)一般的情况下物体在加热升温过程中，是物体的动能与势能都增加；
    (3)本题却是一个特殊的放热升温的过程，问题中出现了物体的势能减少量大于物体的动能的增加量的情况．
    分子动能与分子势能是物体内能的不可分割的两部分，而分子动能与分子势能，有各自的决定因素，在分析、计算问题的过程中，应对分子动能和分子势能，进行分别的分析和计算．
    　　[思路一]根据分子势能与分子动能的概念，分子势能的变化由分子间平均距离与分子总数决定，本题中应利用过程中所释放出的熔解热及升温过程中所吸收的比热，再由熔解热及比热的概念去求解；而分子动能的变化由分子总数与温度决定，本题应由比热去求解．
    　　[思路二]根据热力学第二定律，考虑做功的过程中做的功可以忽略，而热传递过程中所释放出的热是问题的主要矛盾，再用能的转化和守恒定律分析过程中的能量转化关系，列方程求解．
    　　[思路三]根据能的转化和守恒定律，分析过程中的能量转化关系，列出方程．在根据过程中所释放出的熔解热及升温过程中所吸收的比热，列出相应的方程进行求解．
    ★ 试题详解： (根据思路一)
    　　液体凝固的过程，是分子总势能减少的过程，其减少量应为qm，而温度升高的过程则是分子平均动能增大即分子总动能增大的过程，分子总动能增加量应为cmΔt，由于整体是放热，内能应减少，其减少量应等于物体分子总势能的减少量减去分子总动能的增加量．
    　　即ΔE＝qm－cmΔt
    　　本题是物体内能变化的问题，而物体内能由物体分子总动能与物体分子总势能共同决定．势能与动能虽可以互相转化，但并无直接对应关系，应分别分析计算．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （15分）［物理——选修3－3］
    （1）下列说法正确的是：
    A．物体放出热量，温度不一定降低
    B．物体内能增加，温度一定升高
    C．热量能自发的从低温物体传给高温物体
    D．热量能自发的从高温物体传给低温物体
    （2）如图所示，教室内用截面积为0.2m2的绝热活塞，将一定质量的理想气体封闭在圆柱形汽缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.6m；b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为0.65m。设室内大气压强始终保持1.0×105Pa，忽略活塞质量。
    ①求教室内的温度；
    ②若气体从状态a变化到状态b的过程中，内能增加了560J，求此过程中气体吸收的热量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一块质量为2kg的木块，放在离地面高度为1.25m的光滑水平桌面上．一粒质量为0.010kg的子弹沿水平方向射入木块并留在木块内，测得木块落地后离桌边缘的水平距离为0.5m，不计阻力.求:

    (1)子弹射入木块前瞬间的速度；
    (2)如子弹射入木块过程中所产生的热量有78%被子弹所吸收，那么子弹温度升高几度?[子弹的比热容为0.13×J/kg℃，g取10m/]
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图10－3－2所示容器，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水上面是大气、大气压恒定，A、B间带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，开始时A的水面比B高，开启K，A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中（）

    A．大气压力对水作功，水的内能增加
    B．水克服大气压力作功，水的内能减少
    C．大气压力对水不作功，水的内能不变
    D．大气压力对水不作功，水的内能增加

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    用功率P0=1W的光源，照射离光源r=3m处的某块金属的薄片．已知光源发出的是波长λ=589nm的单色光，试计算
    （1）1s内打到金属板1m2面积上的光子数；
    （2）若取该金属原子半径r1=0.5×10-10m，则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示为打气筒模型图，在给自行车打气的过程时，首先迅速压下打气筒活塞，当打气筒内气体压强大于某个值时内阀门打开，气体开始进入自行车车胎内，反复操作，完成打气过程。设筒内气体在进入车胎前质量不变，气体可以看成理想气体，下列有关筒内气体在进入车胎前的说法正确的是
    A．迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体温度升高
    B．迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体内能不变
    C．压下打气筒活塞过程中筒内气体压强增大
    D．压下打气筒活塞过程越来越费力是因为筒内气体分子间一直表现为斥力，并且越来越大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

     对一定质量的气体加热，气体吸收了420J的热量，它受热膨胀后对外做功
    是300J，那么气体的内能        （填增加或减少）了      J。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，粗细均匀竖直放置的U形玻璃管左上端封闭，右上端开口。当温度为时，管内用水银封闭着长L1=8cm的空气柱，这时两管内水银面等高，已知大气压强为cmHg。

    （1）温度T2多高时，被封闭的气柱长变为L2=8.5cm?
    （2）保持温度t2不变，从开口端再注入多高的水银柱，气柱长可变回8cm?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    有以下说法：
    A．气体的温度越高，分子的平均动能越大
    B．对物体做功不可能使物体的温度升高
    		C．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的
    D．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加
    其中正确的是             。

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