高中物理 第三章 热力学第一定律 第一节 内能 功 热量讲义（含解析）粤教版选修3-3-粤教版高二选修3-3物理教案VIP免费

内能功热量1．从宏观上看，物体的内能与物体的温度和体积都有关系。从微观看，温度升高，分子平均动能增加，因而物体的内能增加，体积变化时，分子势能变化，因而物体的内能发生变化。2．做功可以改变物体的内能，若物体与外界无热量交换，外界对物体做功，物体内能增加，物体对外界做功，物体内能减少，且做功的多少等于物体内能的变化。3．热传递也可以改变物体的内能。高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，若热传递过程中没有做功过程，低温物体吸收的热量等于它内能的增加，高温物体放出的热量等于它内能的减少。4．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但它们的实质不同，做功对应的是其他形式的能与内能的相互转化，热传递是物体间内能的转移。5．焦耳通过实验测定了机械功与所产生的热量之间的关系，称为热功当量，它等于4.18J·cal－1。功和内能1.实验探究(1)实验一：如图1所示，迅速压下活塞可以使厚壁玻璃筒内浸有乙醚的棉花燃烧。图1(2)实验二：如图2所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数，打开卡子，胶塞冲出容器口后，温度计示数明显变小。图2(3)实验结论：压缩气体对气体做功，气体温度升高，内能增加；气体对外做功，气体温度降低，内能减小。气体被压缩或膨胀做功，气体的内能发生变化。2．对功和内能关系的理解(1)内能与内能变化的关系：①物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和。因此物体的内能是一个状态量。②当物体温度变化时，分子平均动能变化。物体体积变化时，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。(2)做功与内能变化的关系：①做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程。②在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少。(3)功和内能的区别：①功是过程量，内能是状态量。②在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化。③物体的内能大，并不意味着做功多。在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多(1)设初态内能为U1，末态内能为U2，内能的变化量为ΔU，ΔU＝U2－U1，ΔU>0，内能增加；ΔU<0，内能减少。(2)在绝热过程中ΔU＝W。1．[多选]改变物体的内能的下列方式中，属于做功的方式的是()A．搓搓手会感到手暖和些B．汽油机汽缸内被压缩的气体C．车刀切下的炽热铁屑D．物体在阳光下被晒热解析：选ABC搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能；汽缸压缩气体，对气体做功；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使物体的内能发生改变。物体在阳光下被晒热，不属于做功的方式。热和内能1.热传递(1)定义：高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递。(2)方式：热传导、热对流、热辐射。(3)条件：存在温度差。2．热量(Q)是热传递过程中物体内能变化的量度。3．热传递改变物体内能的实质内能从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体的高温部分转移到低温部分，在这个没有做功的过程中，吸收热量的物体内能增加，放出热量的物体内能减少，内能的变化由热量来量度，即ΔU＝Q。4．温度、内能、热量和功的比较概念含义区别和联系温度表示物体冷热程度的物理量，是物体分子平均动能的标志，是大量分子热运动的集体表现，对个别分子来说，温度没有意义(1)温度和内能是状态量，热量和功是过程量，就某一状态而言只有内能，而无“热量”和“功”(2)热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，其实质是内能的转移(3)可以利用做功和热传递来改变物体的内能内能物体内所有分子的动能和势能的总和，是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能热量热量是热传递过程中内能的改变量，用来量度热传递过程中内能转移的多少功做功过程是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程(1)做功和热传递均能改变物体的内能，仅从内能的改变上无法知道系统用的做功还是热...