上海市高二物理第七章内能能量守恒定律系统回顾.doc

第七章 内能 能量守恒定律系统回顾 知识点梳理 （一）、分子的动能、温度：分子由于运动而具有的能量。每个分子的动能各不相同，大量分子的动能才有意义，物体内所有分子的动能的平均值称为分子热运动的平均动能，温度是物体分子热运动的平均动能的标志。 ?（二）、分子势能：分子间具有由它们的相对位置所决定的能。如果rr0分子势能随r增大而增大；如果rr0分子势能随r减小而增大；分子势能跟物体的体积有关。 ?（三）、物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。物体内能的多少跟物质的量及物体的温度和体积有关。理想气体的内能由物质的量和温度决定，与体积无关。物体的内能和物体的机械能是不同的，要加以区别。 （四） 做功和内能 1. 绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程。 即系统不从外界吸收热量，也不向外界放出热量。 2. 功与系统内能改变的关系。 做功可以改变系统的内能。 ①外界对系统做功，系统的内能增加。 在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功。 即ΔU=U2－U1=W ②系统对外界做功，系统的内能减少。 在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少。 即W=－ΔU 3. 功是系统内能转化的量度。 4. 在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳（J）。 ? （五）热传递和内能 1. 热传递 ①热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递。 ②热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 2. 热传递的实质： 热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 3. 传递的热量与内能改变的关系 ①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。即Q放= －ΔU 4. 热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 5. 改变系统内能的两种方式：做功和热传递。 做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的。 做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化，而热传递只是不同物体（或物体不同部分）之间内能的转移。 ? （六）热力学第一定律、能量守恒定律 1. 热力学第一定律 （1）一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。这个关系叫做热力学第一定律。 其数学表达式为：ΔU=W+Q （2）与热力学第一定律相匹配的符号法则 ? 做功W 热量Q 内能的改变ΔU 取正值“+” 外界对系统做功 系统从外界吸收热量 系统的内能增加 取负值“－” 系统对外界做功 系统向外界放出热量 系统的内能减少 （3）热力学第一定律说明了做功和热传递是系统内能改变的量度，没有做功和热传递就不可能实现能量的转化或转移，同时也进一步揭示了能量守恒定律。 （4）应用热力学第一定律解题的一般步骤： ①根据符号法则写出各已知量（W、Q、ΔU）的正、负； ②根据方程ΔU=W+Q求出未知量； ③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。 2. 能量守恒定律 （1）自然界存在着多种不同形式的运动，每种运动对应着一种形式的能量。如机械运动对应机械能；分子热运动对应内能；电磁运动对应电磁能。 （2）不同形式的能量之间可以相互转化。摩擦可以将机械能转化为内能；炽热电灯发光可以将电能转化为光能。 （3）能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 （4）热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。 （5）能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。 （6）能量守恒定律的重要意义 第一，能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律，学习这个定律，不能满足一般地理解其内容，更重要的是，从能量形式的多样化及其相互联系，互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系，并切实树立能量既不会凭空产生，也不会凭空消失的观点，作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。第二，宣告了第一类永动机的失败。 3. 第一类永动机不可能制成 任何机器运动只能将能量从一种形式转化为另一种形式，而不可能无中生有地创造能量，即第一类永动机是不可能制造出来的。 ?（四）热力学第二定律 1. 可逆与不可逆过程 （1）热传导的方向性 热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。 （2）说明： ①“自发地”过程就是在不