2　热和内能.ppt

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1、第1、2节：功、热和内能知识准备1.什么叫内能？与哪些因素有关？2.质量、温度相同的物体，内能必定相等。对吗？物理学中，我们把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。温度和体积，摩尔数。不对因为内能和组成物体的分子的个数、物体的温度和体积、物态共同确定。（比如00c的水和冰）结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高情景一：焦耳1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律

2、的建立奠定了实验基础。一、焦耳的实验系统只由于外界对它做功而与外界交换能量它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程绝热过程：焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验焦耳的两个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化。实验二：对系统做电功电流通过电热丝使绝热容器内的液体温度升高。结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。焦

3、耳的实验说明什么问题？1、在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的。也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关。2.测出了热功当量（热与机械功之间的当量关系），为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？重力电场力重力做功对应重力势能电场力做功对应电势能（电能）在热力学系统

4、的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。功是能量转化的量度内能U：只依赖于系统自身状态的物理量内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系统所做的功△U＝W二、内能呈现雾状1.系统指的是什么？实验研究的对象是瓶中的气体与打气筒中的气体，那么我们的系统也就是这二部分气体。2.出现了什么现象？3.为什么会呈现雾状？为什么会呈现雾状？当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使得系统的内能增加，温度升高，压强增大，使瓶塞从瓶口中喷出。看到雾状物的原因在于，在塞子突然跳起时

5、，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度下降，水蒸汽（或酒精蒸气）有一部分被液化成小液滴功与系统内能改变的关系1.做功可以改变系统的内能①外界对系统做功，系统的内能增加②系统对外界做功，系统的内能减少。2.功是系统内能转化的量度3.实质:其他形式的能与内能的相互转化4.国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳(J)三、热传递两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射思考：请同学们想办法如何将一段铁丝的温度升高？四、热和内能1、在外界对

6、系统没有做功的情况下，内能和热量之间有什么样的关系呢？即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量△U＝Q五、功、热和内能做功是内能和其他形式的能发生转化热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．但是它们还是有重要区别的△U＝Q{△U＝W不同能量形式的转化同种能量形式的转移例1、如果铁丝的温度升高了，则（）A.铁丝一定吸收了热量B.铁丝一定放出了热量C.外界可能对铁丝做功D.外界一定对铁丝做功解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的，温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。答案：

7、C例2下列关于热量的说法，正确的是（）A.温度高的物体含有的热量多B.内能多的物体含有的热量多C.热量、功和内能的单位相同D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量，所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D答案：C、D注意：热量是单纯的传热过程中系统内能变化的一个量度，是一个过程量，不能讲在某个时刻物体具有多少热量应该讲在热传递过程中有多少热量从高温物体传递到了低温物体热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质传导热的能力各不相同，容易传导热的

8、物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热的物体称之为热的不良导