物理选修33第十章《热力学定律12功和内能热和内能》课件.ppt

1．2.功和内能　热和内能 一、功和内能 1．焦耳的实验 (1)绝热过程：系统不从外界 热量，也不向外界 热量的过程． (2)代表实验 ①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温 ． ②通过电流的热效应给水加热． (3)结论：在各种不同的绝热过程中，系统状态变化相同，则外力所做的功相同，与做功的方式 关． 2．内能 (1)内能的概念 ①内能是描述热力学系统 的物理量． ②在绝热过程中 可以改变热力学系统所处的状态． (2)内能的变化 绝热过程中做功与内能的变化关系：ΔU W. 外界对系统做功，W为 ，系统对外界做功，W为 ． 二、热和内能 1．热传递 热量总是自发地由 物体向 物体传递． 2．热量和内能的变化 (1)关系描述：热量是在单纯的热传递过程中 变化的量度． (2)公式表达： . 一、功和内能的关系 1．内能与内能变化 (1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和． (2)当物体温度变化时，分子平均动能变化．物体体积变化时，分子势能发生变化，即物体的内能是由它的状态决定的，且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． 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，只有内能变化越大时，对应着做功越多． 用下列方法改变物体的内能，属于做功方式的是(　　) A．搓搓手会感到手暖和些　　 B．汽油机汽缸内被压缩的气体 C．车刀切下的炽热铁屑 D．物体在阳光下被晒热 解析：　搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，A正确；汽缸压缩气体，对气体做功，B正确；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，也是通过做功使内能发生改变，C正确；物体在阳光下被晒热，不是外力做功改变物体内能，D错误． 答案：　ABC 二、热和内能的关系 1．热传递 (1)热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射． (2)热传递的条件：存在温度差． 2．热传递改变物体的内能的实质 内能从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体的高温部分转移到低温部分，在这个过程中，吸收热量的物体内能增加；放出热量的物体内能减少，内能转移的多少由热量来量度，即ΔU＝Q. 3．做功和传热在改变物体内能上的区别与联系 下列关于做功和热传递的说法中正确的是(　　) A．做功和热传递的实质是相同的 B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的 C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法 D．做功和热传递是不可能同时发生的 解析：　做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同．做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量；热传递是内能的转移．且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确． 答案：　B 三、“温度”“热量”“功”“内能”四个量之间的区别与联系 关于温度、热量、功、内能，以下说法正确的是(　　) A．同一物体温度高时，含有的热量多 B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高 C．外界对系统做功W，内能必定增加W D．热量总是自发地从温度高的物体传给温度低的物体 解析：　同一物体温度高时，内能大，只有热传递过程转移的内能才能称为热量，A错．B错；在热传递过程中，热量从温度高的物体传给温度低的物体，D对；只有在绝热过程中ΔU＝W，C错． 答案：　D ◎ 教材资料分析 〔演示〕——教材P50 压下活塞，观察筒底物品的变化 在有机玻璃筒底放置少量易燃物，例如硝化棉，或浸过乙醚的棉花、火柴头等．迅速压下筒中的活塞，观察筒底物品的变化． 这个实验说明了什么？ 【点拨】　这个实验说明了什么？ 解析：　这个实验说明了活塞对气体做了功，气体内能增加．活塞对气体做功，气体温度增加，浸过乙醚的棉花着火点很低，因此燃烧起来． 〔做一做〕——教材P51 如图所示，大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化． 观察瓶塞跳出时瓶内的变化 我们研究的是瓶塞跳出的过程，而研究的对象，即“系统”是什么？在瓶塞跳出的过程中，是外界在对系统做功还是系统在对外界做功