初中物理尖子生自主招生培优讲义版块13 内能 专题13-3 内能 （学生版） .pdf

专题13-3内能

知识·解读

一、功和内能关系的理解

1．内能：所有分子的动能和势能之和．内能是状态量．

2．功和内能变化的关系

做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的量度，：

(1)外界对系统做功，系统内能增加；(2)系统对外界做功，系统内能减少.

3．内能与机械能的区别和联系

(1)区别：内能与机械能是两个不同的概念．

(2)联系：在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变．

二、区分三组概念

1、内能与热量：

内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能；热量是过程量，不能说

系统具有多少热量，只能说传递了多少热量．

2、热量与温度：

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．

3、热量与功：

热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，功

是能量变化的量度，但它们之间有着本质的区别．

三、改变内能的方式

1．做功和热传递是改变内能的两种方式

在单纯做功过程中，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少

功，物体内能就减少多少，.在单纯热传递过程中，物体吸收了多少热量，物体内能就增

加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少.

2．做功和热传递在改变物体的内能上是等效的

一杯水可以通过加热(热传递)的方法使温度升高到某一温度值，水的内能增加ΔU；也可

以通过搅拌(做功)的方法使水温升高到同一温度值，水的内能增量相同．除非事先知道，

否则我们无法区分是哪种方式使这杯水的内能增加的，因此，做功和热传递在改变物体内

能上是等效的．

3．做功和热传递的本质区别

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做功使物体内能改变的过程是一个宏观过程，是机械能转化为内能的过程；热传递使物体

内能改变的过程是一个微观过程，是物体间内能的转移过程，没有能量形式的转化．

典例·解读

例、如图所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热

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的，且不漏气，以E、E分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉

甲乙

杆缓慢向外拉的过程中()

A．E不变，E减小B．E不变，E增大

甲乙甲乙

C．E增大，E不变D．E增大，E减小

甲乙甲乙

【答案】D.

【解析】本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决了做功的情况，

对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，

其内能应增大，对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能就减少，故

D选项正确．

例、对于热量、功和内能，三者的说法正确的是()

2

A．热量、功、内能三者的物理意义等同

B．热量、功都可以作为物体内能的量度

C．热量、功、内能的单位不相同

D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的

【答案】D.

【解析】物体的内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能可以通过做功

或热传递两种途径，这三者的物理意义不同，A错；热量是表示在热传递过程中物体内能变

化多少的，而功也是量度用做功的方式来改变物体内能多少的，B错；三者单位都是焦耳，C

错；热量和功是过程量，内能是状态量，D正确．

例、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是()

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A.0℃的冰块内能为零

B.温度高的物体含有的热量多

C.汽油机压缩冲程中，机械能转化为内能

D.反复弯折铁丝，铁丝温度升高，这是通过热传递的