物体的内能热力学第一定律

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1、7.3物体的内能热力学第一定律物体的内能改变内能的两种方式能量转换与守恒定律热力学第一定律一、分子的内能1.分子动能构成物体的分子都是做永不停息地无规则运动的，因而运动的分子所具有的动能叫做分子动能。2.分子平均动能物体内所有分子动能的平均值叫做分子的平均动能。3.温度是物体分子热运动平均动能的标志物体的温度越高，分子热运动越激烈，分子的平均动能就越大；反之，物体的温度越低，分子的热运动越缓慢,分子的平均动能就越小。因此,从气体动理论的观点看来，温度是物体分子热运动平均动能的标志。在分子力作用范围内，分子具有由它们的相对位置决定的势能，这种势能叫做分子势能。对于

2、确定的气体，如果改变它的体积，分子间的距离就会改变，分子势能也会随之改变。因此，分子势能的大小由物体的体积决定。4.分子势能5.物体的内能物质内所有分子的动能与势能的总和，叫做物体的内能。由于分子的平均动能与温度有关系，分子势能与物体的体积有关系，因此，物体的内能与物体的温度和体积有关。注意：（1）物体的内能和物体的机械能是两种不同形式的能量。（2）任何物体都具有内能，具有内能的物体可以同时具有机械能或其他形式的能。二、改变物体的内能的两种方式物体的内能是可以改变的，当物体的温度升高时，分子的动能增加，物体的内能也随之增加；当物体的温度降低时，物体的内能也随之减

3、少。当物体的体积改变时，分子势能发生了变化，物体的内能也随之改变。例如，用砂轮磨刀具时，砂轮和刀具都会变热，温度升高，内能增加；在锯木头的时候，克服摩擦力做了功，锯条和木头的温度都会升高，内能增加。1.做功可以改变物体的内能用力压缩气体做功也可以改变气体的内能。例如，把一小块浸过乙醚的棉花放在装有活塞的密封玻璃气缸的底部，当快速向下推压活塞时，被压缩的气体的内能会迅速增加，气体骤然变热，当温度达到乙醚的燃点时，浸有乙醚的棉花便燃烧起来，可见，外力压缩气体对气体做功，会使气体的内能增加。2.热传递可以改变物体的内能（1）热传递是指通过传递热量而使物体内能改变的过程

4、。在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。（2）热传递有三种方式传导、对流、热辐射。传导烧铁条的一端，另一端也会热起来，这种热传递的方式叫做传导。对流在加热壶中的水时,上下循环的水会传递热量,这样进行的热传递叫做对流。热辐射通过辐射转移内能的方式。热传递的规律是内能从温度高的物体转移到温度低的物体；或者从物体中温度高的部分转移到温度低的部分，直到它们的温度相等，即达到热平衡时才会停止。当外界对物体做功时,物体的内能增加；反之，物体的内能就减少，当外界向物体传递热量时，物体的内能增加；反之，物体的内能就减少。3.改变物体内能的实质做功和热传递在改变物体的内能方面是等

5、效的，但是它们之间还是有本质的区别。做功改变物体的内能，是其他形式的能和内能之间的转化。而热传递则是物体间内能的转移。做功和热传递都可以改变物体的内能，如果物体从外界吸收热量Q，则物体的内能增加，所增加的数量是Q。如果物体对外做功W,则物体的内能要减少，所减少的数量等于W，这整个过程之后的内能跟过程发生前的内能之差叫做物体内能的改变量，用ΔE表示。三、热力学第一定律符号规定：物体的内能增加，ΔE>0，物体对外界做功，W>0，物体从外界吸热,Q>0，物体向外界放热,Q<0。外界对物体做功，W<0；内能减少，ΔE<0；物体从外界吸收的热量，一部分使物体的内能增加,一

6、部分用于物体对外界做功，这就是热力学第一定律。公式能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体传递给另一个物体，在转化与传递的过程中总能量是守恒的，这就是能量守恒定律。四、能量转换与守恒定律太阳能集热器例题一定量的气体从外界吸收热量2.66×105J，内能增加4.25×105J，是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做了多少功?解：由Q=ΔE+W得W<0，表示外界对气体做了功。练习1.物体内部分子的能，随着温度而变化，物体内部的能，随着物体的体积而变化。2.物体内所有分子的和能的总和叫做物体的内能。3.下列的说法正确是（　

7、）A.高温物体热量多，低温物体热量少。B.物体的内能只和温度有关。D.热的物体把温度传给冷的物体，所以最后温度相同。C.任何物体都具有内能。C4.关于物体的内能，下列说法中正确的是()(A)手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用热传递来改变物体内能。(B)将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功使物体的内能增大。(C)阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能。(D)用打气筒打气，筒内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能。C5.下列说法中正确的是（　）(A)做功和热传递都可以改变物体的内能。(B)做功和热传递在改变物体的内能方面是等效的,因

8、此，对物体做功就是对物体