2013_2014学年高中物理人教版选修3_3同步辅导与检测课件：第10章第2节热和内能).ppt

第2节　热和内能;肥皂泡为什么总是先上升后下降 日常生活中，我们常看到一些小朋友吹肥皂泡，一个个小肥皂泡从吸管中飞出，在阳光的照耀下，发出美丽的色彩．此时，小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中，我们大人也常希望肥皂泡能飘浮于空中，形成一道美丽的风景线．但我们常常是看到肥皂泡开始时上升，随后便下降，这是为什么呢？ 这个过程和现象，我们只要留心想一下，就会发现，其中包含着丰富的物理知识．在开始的时候，肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气，肥皂膜把它与外界隔开，形成里外两个区域，里面的热空气温度大于外部空气的温度．此时，肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度，根据阿基米德原理可;知，此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力．因此它会上升．这个过程就跟热气球的原理是一样的． 随着上升过程的开始和时间的推移，肥皂泡内、外气体发生热交换，内部气体温度下降，因热胀冷缩，肥皂泡体积逐步减小，它受到的外界空气的浮力也会逐步变小，而其受到的重力不变，这样，当重力大于浮力时，肥皂泡就会下降．;1．单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态．所以，________是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度． 2．当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2，内能的增量ΔU＝U2－U1就等于外界向系统______，即______________． 3．像做功一样，热量的概念只有涉及能量的传递时才有意义，所以不能说物体______热量，只能说物体______热量． 4．做功和热传递都能改变系统的内能，但做功时是内能与其它形式的能之间的________，热传递时是内能在不同物体(或一个物体的不同部分)之间的________．;热量和内能;2．几组易混淆的概念 (1)热量和内能 内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定，要使系统的内能发生变化，可以通过热传递或做功两种方式来完成．而热量是热传递过程中的特征物理量，和功一样，热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量，是用来衡量物体内能变化的．有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．就某一状态而言，只有“内能”，根本不存在什么“热量”和“功”，??此，不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”．;(2)热量和温度 热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志．虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传递的是能量，不是温度． 热传递不仅可以使系统温度发生变化，还可以使物质状态发生变化．在物质状态变化中，传递给系统的热量并没有使系统的温度发生变化，因此不能说“系统吸收热量多，温度变化一定大”，也不能认为“系统的温度高，它放出的热量就一定多”．因为放出的热量，不但与温度的变化值有关，还与比热容有关．总之，热量和温度之间虽然有一定的联系，但它们是完全不同的两个物理量．;(3)热量和功 热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量还与一定量的功相当，热量可以通过系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间有着本质的区别. 用做功来改变系统的内能，是系统内分子随整体的有序运动，转化为另一系统的分子的无规则运动的过程，是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程． 用热传递来改变系统的内能，是通过传导、对流和辐射的方式来完成的，它将分子的无规则运动，从一个系统转移到另一个系统，这种转移就是系统间内能转换的过程．; 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；热传递是将一个物体的内能传递给另一个物体，且做功和热传递可以同时进行．故正确选项为B. 答案：B 注：做功和热传递本质不同，但在改变物体内能上是等效的，注意它们的区别和联系．;变式迁移;基础巩固;解析：热传递的实质是物体间内能的转移，故A错．热传递的条件是物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故B对、C错．物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，可以是做功的方式，故D错． 答案：B;能力提升;解析：一个系统在热交换的过程中．如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直至温度相等，不再发生热交换为止．而热量是热传递过程中内能的变化量．所以选项A和D都正确，选项B错误． 根据热平衡方程得： c铜m(T1－T)＝c铁m(T－T2) 解得：T＝