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课件网) DISANZHANG 第三章 1 功、热和内能的改变 1.了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质。 2.知道做功和传热是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别(重难点)。 3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系。 学习目标 一、焦耳的实验 二、功与内能的改变 课时对点练 三、热与内能的改变 内容索引 焦耳的实验 一 1.绝热过程：系统不从外界 ，也不向外界 的过程。 2.代表性实验 (1)重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度 。 (2)通过电流的 给液体加热。 3.实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的 两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。 4.内能：只依赖于热力学系统 的物理量。 吸热 放热 热效应 上升 始末 自身状态 1.在焦耳研究功与热等效性的实验中，为什么要求盛水的容器采用绝热材料做外皮？ 思考与讨论 答案 隔绝与外界热量的交换，使水温度的升高只由叶片搅拌引起。 返回 2.焦耳的重物下落使水温升高实验和电流热效应给液体加热实验中外界做功的方式相同吗？通过两个实验你能得出什么结论？ 答案 不同。在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功多少有关。 功与内能的改变 二 1.功与内能的改变 在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的变化量ΔU=U2-U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU= 。 2.理解 (1)ΔU=W的适用条件是 过程。 (2)在绝热过程中，外界对系统做功，则W 0，外界对系统做多少功，系统的内能就 多少，系统对外界做功，则W 0，系统对外界做多少功，系统的内能就 多少。 W 绝热 > 增加 < 减少 在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。为什么筒底的硝化棉会被点燃呢？ 思考与讨论 答案 外界对筒内气体做功，使气体内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧。 如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图。M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中 A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小 例1 √ 筒内气体不与外界发生热交换，当M向下滑动时，筒内气体体积变小，外界对气体做功，使气体的内能增大，故选A。 一定质量的理想气体经历一绝热膨胀过程。设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中 A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增大 B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减小 C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增大 D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减小 例2 √ 绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功，则W<0，由ΔU=U2-U1=W可知，气体内能减少，由于理想气体分子间的势能忽略，因此气体分子的平均动能减小。故选项D正确。 总结提升 功与内能的区别 1.功是过程量，内能是状态量。 2.物体的内能大，并不意味着外界对它做功多。只有在绝热过程中，内能变化越大时，相应地做功才越多。 返回 热与内能的改变 三 1.传热 (1)条件：物体的 不同。 (2)传热：热从 物体传到了 物体。 2.热和内能 (1)热量：在单纯的传热过程中系统 变化的量度。 (2)热与内能的改变 ①当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU=U2-U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU= 。 温度 高温 低温 内能 Q ②理解：在单纯传热的过程中，系统从外界吸收热量，则Q 0，系统从外界吸收了多少热量，系统的内能就 多少，系统向外界放热，则Q ___0， ... ...
