高考物理一轮复习 17.2 内能、能的转化和守恒总教案

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1、内能、能的转化和守恒一、内能1．分子的平均动能(温度)物体内分子动能的平均值叫做分子的平均动能．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大．对个别分子讲温度无意义．2．分子的势能(体积)由分子间的相对位置所决定的势能，叫做分子势能，分子势能的大小与物体的体积有关．当分子间的距离小于r0时，随着分子间的距离的减小，分子势能增加．当分子间距离大于r0时，随着分子间距离的增大，分子势能也增大．当分子间距离等于r0时，分子势能最小．3．物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和称为物体的内能．物体的内能是由物质的量、温度、体积三个因素所决定的．对于理想气体来说，由于忽略分子力作用，

2、所以没有分子势能．其内能由物质的量和温度所决定．4．物体内能的变化：做功和热传递都可改变物体的内能，但它们有着本质的区别：做功是其他形式的能和内能之间的转化．做功过程中，内能改变量的多少用功的大小来量度；热传递则是物体间内能的转移．热传递过程中，内能转移的多少用热量来量度。做功和热传递都是过程量，内能则是状态量。二．能的转化和守恒定律1.热力学第一定律——能的转化和守恒定律——第一类永动机不能制成做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的：做功是其他能和内能之间的转化,功是内能转化的量度；而热传递是内能间的转移,热

3、量是内能转移的量度。内容:外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔE，表达式:ΔE=Q+W这在物理学中叫做热力学第一定律。表达式中符号法则:W为正值，表达外界对物体做功；W为负值，表示物体对外界做功；Q为正值，表示物体从外界吸热；Q为负值，表示物体对外界放热；ΔE为正值，表示物体内能增加；ΔE为负值，表示物体内能减少.2.能的转化和守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭或消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，但总能量保持不变。这就是能的转化和守恒定律.(1)能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，违背该定律的第一类永动机是无法实现

4、的.(2)物质的不同运动形式对应不同形式的能,各种形式的能在一定的条件下可以转化或转移,在转化或转移过程中,能的总量守恒.三.热力学第二定律1.热传导的方向性:热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行（热量会自发地从高温物体传给低温物体），但是向相反的方向却不能自发地进行。2.机械能与内能转化的方向性:机械能可以全部转化为内能,而内能不可能全部转化为机械能而不引起其它的变化.3.热力学第二定律(1)表述：①不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述）。②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的

5、方向性表述）。或第二类永动机是不可能制成的。(2)意义：自然界种进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性.(3)能量耗散:自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例证明，我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用。这种现象叫做能量的耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。4.热力学第三定律(1)内容:热力学零度不可达到。(2)意义:只需要温度不是绝对零度,就总可能降低,它促进人类想方设法尽可能降低温度,以探索更多的物理奥秘.四.能源与环境1.能源:能够提供可利用能量的物质2.能源的分类:(1)常规能源有

6、:煤、石油、天然气等，存量有限，利用时对环境有污染。(2)新能源有:风能、水能、太阳能、沼气、原子能等，资源丰富，可再生，使用时污染少或没有污染。