做功還是熱傳遞

唐衛(wèi)

一切物體都具有內(nèi)能，做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。那么，怎么判斷是哪種方式改變物體內(nèi)能的呢？下面通過3道中考題加以分析。

例1（2020·山東·泰安）下面是研究黑點(diǎn)標(biāo)注的物體內(nèi)能改變的情景，通過做功使物體內(nèi)能增加的是（ ）。

A.把鐵絲反復(fù)彎折，彎折處變熱? ? B.把鋼球放入爐火中，燒一段時(shí)間

C.冬天，用熱水袋對手進(jìn)行取暖? ? D.水燒開時(shí)，水蒸氣將壺蓋頂起

解析：把鐵絲反復(fù)彎折，對鐵絲做功，彎折處變熱、內(nèi)能增大，屬于通過做功增加物體的內(nèi)能，故A符合題意;把鋼球放入爐火中燒，鋼球從火焰吸收熱量，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故B不符合題意;用熱水袋對手取暖時(shí)，手從熱水袋吸收熱量，是熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故C不符合題意;燒開水時(shí)水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣對外做功，內(nèi)能減小，故D不符合題意。

答案：A

點(diǎn)評：做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，是其他形式能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化;熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者是從一個(gè)物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，是能量的轉(zhuǎn)移，而能的形式?jīng)]有發(fā)生改變。

例2（2020·廣西·北海）靈山縣是“中國荔枝之鄉(xiāng)”，為了讓遠(yuǎn)方的好友能吃到新鮮的荔枝，郵寄時(shí)會把冰袋和荔枝一起裝入泡沫箱。加入冰袋是為了（ ）。

A.利用冰塊熔化吸熱? ? ? B.通過熱傳遞方式增加荔枝的內(nèi)能

C.加快荔枝水分蒸發(fā)? ? ? D.通過做功的方式減少荔枝的內(nèi)能

解析：將冰塊和荔枝一起放在泡沫箱中，冰吸收熱量，熔化成水，使得荔枝溫度降低，不易變質(zhì)，故A正確，C錯誤;冰熔化時(shí)從荔枝上吸收熱量，是通過熱傳遞的方式減小荔枝的內(nèi)能，故B、D錯誤。

答案：A

點(diǎn)評：發(fā)生熱傳遞的條件是物體間存在溫度差，或物體的不同部分存在溫度差。

例3（2020·遼寧·大連）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，塑料瓶內(nèi)盛少量水。給瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。此時(shí)，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的 能，與四沖程內(nèi)燃機(jī) （選填“壓縮”或“做功”）沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。

解析：當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，瓶內(nèi)氣體對瓶塞做功，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣遇冷液化變成小水滴，形成了瓶口的白霧，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，瓶塞跳起過程的能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)做功沖程相同。

答案：機(jī)械 做功

點(diǎn)評：物體對外做功，則內(nèi)能減小。

總之，做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的，但二者存在本質(zhì)區(qū)別：做功是其他形式的能量和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，熱傳遞只是能量的轉(zhuǎn)移，能量的形式未變化。只要抓住它們之間的本質(zhì)區(qū)別，就可以加以區(qū)分。