《内能 功 热量》课件2.ppt

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1、第三章　热力学基础第一节　内能　功　热量高中物理·选修3-3·粤教版[目标定位]1.知道热传递的实质．2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别．3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．一、内能1．定义：物体内部所有分子做热运动的和的总和．2．影响因素：物体的内能由物体的、、共同决定．预习导学动能分子势能温度体积物质的量二、改变物体内能的两种方式1．做功在绝热过程中内能的改变用来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就多少；物体对外界做多少功，物体的内能就多少．预习导学功增加减少2．热传递(1)热传递：物体总是自发地把它的内能

2、传递给物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递．(2)热量：热传递过程中的量度．(3)在系统与外界互不做功的条件下系统吸收了多少热量，系统的内能就多少；系统放出了多少热量，系统的内能就多少.预习导学高温低温物体内能变化增加减少一、功和内能关系的理解1．内能(1)微观：所有分子的动能和势能之和．(2)宏观：只依赖于热力学系统自身状态的物理量．(3)状态量．课堂讲义课堂讲义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，在绝热过程中：(1)外界对系统做功，系统内能增加，即ΔU＝U2－U1＝W；(2)系统对外界做功，系统内能减少

3、，即W＝ΔU.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．课堂讲义例1如图3－1－1所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小答案D图3－1－1课堂讲义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

4、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．借题发挥(1)压缩气体，外界对气体做功，内能增大，温度升高，柴油机就是利用这个原理点火的．(2)在绝热过程中，末态内能大于初态内能时，ΔU为正，W为正，外界对系统做功，末态内能小于初态内能时，ΔU为负，W为负，系统对外界做功．课堂讲义例2(双选)下列关于系统的内能的说法正确的是()A．系统的内能是由系统的状态决定的B．分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C．做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改

5、变系统的内能D．气体在大气中绝热膨胀时对外做了功，但气体的内能不变答案AB课堂讲义解析系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A对；正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对；做功和热传递都可以改变系统的内能，C错；气体绝热膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交换，所以系统的内能要减小，故D错．课堂讲义二、热和内能1．传热和内能变化的关系系统在单纯传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.2．区分三组概念(1)内能与热量：内能是状态量，可以说系统具

6、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．课堂讲义(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．课堂讲义例3(双选)一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1，比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则()课堂讲义答案AD课堂讲义例

7、4若对物体做1200J的功，可使物体温度升高3℃，改用传热的方式，使物体温度同样升高3℃，那么物体应吸收________J的热量，如果对该物体做3000J的功，物体的温度升高5℃，表明该过程中，物体应________(填“吸收”或“放出”)热量________J.答案1200放出1000课堂讲义解析做功和传热在改变物体内能上是等效的，因此物体用做功方式使温度升高3℃，如用吸热方式，也使温度升高3℃应吸收1200J的热量．如对物体做功3000J，温度升高5℃，而物体温度升高5℃，需要的功或热量应为ΔE.1200J＝cm×3℃，ΔE＝cm×5℃，所以ΔE＝2

8、000J.Q＝ΔE－W＝－1000J，因此物体应放出1000J的热量.再见