第一节 内能 功 热量 学 习 目 标 重 点 难 点 1.了解改变物体内能的两种方式:做功和热传递. 2.了解内能的变化可以分别用功和热量来量度. 3.理解热量的概念. 4.理解做功和热传递对于改变物体内能的等效性以及它们的本质区别. 1.理解物体内能的概念,知道功与内能的关系.(重点) 2.热传递对内能的改变.(重点) 3.内能的改变与做功的方式无关,仅与做功的数量有关.(难点) 4.热传递对内能的改变效果.(难点) 改变物体内能的两种方式 1.基本知识 (1)内能 ①定义:物体内部所有分子做热运动的动能和分子势能的总和. ②影响因素:物体的内能由物体的温度、体积、物质的量共同决定. (2)做功改变物体的内能 做功可以改变物体的内能,外界对气体做功,气体的温度升高,内能增加;气体膨胀对外做功,气体的温度下降,内能减小.气体被压缩或膨胀时做功,气体的内能就发生变化. (3)热传递改变物体的内能 ①热传递:高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体,这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递. ②热量:热传递过程中物体内能变化的量度. ③在系统与外界互不做功的条件下系统吸收了多少热量,系统的内能就增加多少;系统放出了多少热量,系统的内能就减少多少. 2.思考判断 (1)做功和热传递的实质是相同的. (×) (2)做功和热传递在改变物体内能上是等效的. (√) (3)做功和热传递是对同一过程中的两种说法. (×) 3.探究交流 “火”不但可以用来取暖,还可以用来加热食物,“火”把人类带入了文明的殿堂.我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的用具,使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”. 你知道“钻木取火”的道理吗? 【提示】 钻木取火应用了摩擦生热的原理,即用做功的方法改变物体的内能. 功与内能 【问题导思】 1.外界对气体做功,气体的体积、内能怎样变化? 2.气体对外界做功,气体的体积、内能怎样变化? 1.内能与内能的变化 (1)物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和.在微观上由分子数和分子热运动剧烈程度和相互作用力决定,宏观上体现为物体温度和体积,因此物体的内能是一个状态量. (2)当物体温度变化时,分子热运动剧烈程度发生改变,分子平均动能变化.物体体积变化时,分子间距离变化,分子势能发生变化,因此物体的内能变化只由初、末状态决定,与中间过程及方式无关. 2.做功与内能的变化的关系 (1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程. (2)在绝热过程中,外界对物体做多少功,就有多少其他形式的能转化为内能,物体的内能就增加多少,物体对外界做多少功,就有多少内能转化为其他形式的能,物体的内能就减少多少. 3.功和内能的区别 (1)功是过程量,内能是状态量. (2)在绝热过程中,做功一定能引起内能的变化. (3)物体的内能大,并不意味着做功多.在绝热过程中,只有内能变化较大时,对应着做功较多. 如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞.用打气筒慢慢向筒内打气,使容器内的压强增加到一定程度,这时读出温度计示数.打开卡子,胶塞冲出容器后( ) A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少 B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加 C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少 D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加 【审题指导】 题干中“胶塞冲出容器”,说明该过程气体迅速膨胀,来不及与外界进行热量交换,可以理解为绝热过程. 【解析】 根据功是能量转化的量度,对外做了多少功,就意味着转化了多少能量.该过程中,对外做功,系统与外界又没有热量交换,故系统的内能减 ... ...
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