1.3温度和内能-鲁科3-3概论.ppt

第3节 温度与内能 学习目标 1．了解组成物质的分子具有动能及势能，并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。 2．理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。 3.热力学第一定律 重点 物体的内能是一个重要的概念 难点： 一、温度与分子平均动能 1、运动的宏观物体有动能，做热运动的分子也具有动能 2、同温度下各分子的分子动能ＥK 不同 3、物体的温度是它的分子的平均动能的宏观标志 4、分子的平均动能与物体运动的动能无关 练习一 10Kg 500C 水分子的平均动能____1Kg 500C 水分子平均动能 10Kg 500C 水分子的平均动能____1Kg 500C 氧气分子平均动能 等于 等于 等于 1Kg 00C 水分子的平均动能____1Kg 00C 冰分子平均动能 练习二 下列说法正确的是 A、物体所有分子的动能的总和=物体的动能 B、速度快的分子比速度慢的分子温度高 C、物体温度升高每个分子运动速率都增大 D、同温度下氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 D 1、定义： 分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能称为分子势能 二、分子势能 地面上的物体,由于与地球相互作用 重力势能 发生弹性形变的弹簧, 相互作用 弹性势能 分子间相互作用 分子势能 二、分子势能 F F斥 F引 F分 r0 0 r （2）一个物体的体积改变，分子势能也随之改变，因此分子势能和它的体积有关。 2、说明 （1）如果r＞r0分子势能随r增大而增大，这与弹簧拉伸相似；如果r＜r0，分子势能随r减小而增大，这与弹簧压缩相似；r=r0势能最小. 下列关于分子和分子势能的说法中，正确的是 （ ） A. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大。 B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 练习三 C 提示:在平衡位置时,分子势能最小 返回 三、物体的内能 1、定义： 物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的热力学能，也叫内能。 2、 内能和物体的温度和体积有关， 还和物体所含的分子数及物态有关。 （2） 机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能，机械能中的动能和势能为物体的动能和势能 3、内能与机械能的区别 （1）内能是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能，内能中的动能和势能是物体内分子的全部动能和势能 （3）机械能可以为零；内能不为零 （4）它们之间可以转化 1、10Kg 00C 水的内能_____ 1Kg 00C 的水的内能 2、10Kg 00C 水的内能_____ 10Kg 00C 的冰的内能 3、10Kg 1000C 水的内能_____ 10Kg1000C 的水蒸汽的内能 练习四 4、1Kg 00C 水分子的平均动能____1Kg 00C 冰分子平均动能 关于内能，下列说法正确的是 A、温度相同的物体内能一样多 B、一罐气放在卡车上随卡车做加速运动，罐中气体动能越来越大，所以内能也越来越大 C、一定质量的物体的内能，由温度和体积决定 D、某物体的内能为E，含分子数为n个，那么每个分子的内能为E/n 四、内能的改变 1、改变方式：做功和热传递 2、通过做功来改变物体的内能时，内能的变化可以用做功的多少来量度 3、通过热传递来改变物体的内能时，内能的变化可以用热量来量度 （注：热量是过程量，内能是状态量。） 4、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 五、热力学第一定律 1、内容：物体内能的增加量等于外界对物体所做的功与物体从外界吸收的热量之和。 ΔU＝W + Q 2、表达式 ΔU 物体内能的增加量 W 外界对物体做的功 Q 物体吸收的热量 思考与讨论： 一定量的气体，膨胀过程中是外界对气体做功还是气体对外界做功？如果膨胀时做的功是135J，同时向外放热85J，气体的内能变化量是多少？内能是增加了还是减少了？ 请你通过这个例子总结ΔU、 Q、 W几个量取正、负值的意义。 定律中各量的正、负号及含义 物理量 符号 意义 符号 意义 W + 外界对系统做功 － 系统对外界做功 Q + 系统吸收热量 － 系统放出热量 ΔU + 内能增加 － 内能减少 例1、一定量的气体，从外界吸收热量2.7×105J， 内能增加4.3×105J。在这一过程中，是气体对外做功，还是外界对气体做功？做了多少功？ 解析： Q=+2.7×105J ΔU=+4.3×105J ﹀ ΔU＝W + Q 得： W=1.6×105J ＞0 小结 ?分子