第5节物质的内能

课件35张PPT。第5节
物质的内能（热能）上述实验现象说明了：酒精（5）回顾 物质都是由什么粒子构成的？你可观察到下列实验中的什么现象？这些现象说明了什么？ 一滴红墨水◆物质是由极小的分子、离子等粒子构成的。
◆构成物质的粒子都在不停地无规则运动着，且温度
越高，无规则运动越剧烈。
◆构成物质的粒子间有一定的空隙和相互作用力。一小粒
高锰酸钾(KMnO4)物体内粒子的无规则运动与物体的机械运动有什么异同？物体不做机械运动时，是否存在物体内粒子的无规则运动？想一想 人们通常把物体内大量粒子的无规则运动——
称为“热运动”。可动可停的宏观运动，整个物体的空间位置随时间发生变化。永不停息的微观运动，物体的空间位置可不随时间而发生变化。运动粒子具有的能运动物体具有的能物体内粒子的无规则运动物体的机械运动◆无论物体有没机械运动，物体内大量粒子
的无规则运动（热运动）总是存在的。——粒子动能——物体动能物体内粒子除了具有动能外，是否还具有势能？你知道吗？◆物体内所有粒子具有的粒子动能和势能总和
——叫做“物体的内能” ，俗称“热能”。 由于物体内粒子间存在一定的相互作用力和一定的距离，所以它们也具有由相对位置决定的能——叫做粒子势能．物体的内能◆内能——物体内 具有的能。所有粒子1、一切物体在任何情况下都具有内能吗？
为什么？
2、具有内能的物体是否一定具有机械能？
为什么？
3、有机械能的物体是否一定具有内能？
为什么？物体的内能因为构成物体的大量粒子都在不停地做无规则运动，且粒子间都有一定的空隙和相互作用力。想一想◆一切物体在任何情况都具有内能◆具有内能的物体不一定具有机械能；◆具有机械能的物体，同时具有内能。物体的内能具有具有炽热火山的内能和
冰雪的内能何者大?
为什么？物体内能大小的影响因素由此，你能说出影响内能的因素和同一物体内能变化的标志吗 ？1、同一物体，温度越高，物体内粒子的热运动就
越______，粒子动能就越____，物体的内能也
就越____。2、同种物体，温度一定时，质量越大，物体内粒
子的数目就越 _____，物体的内能也就越____。3、同一物体，温度一定时，状态不同，物体内粒
子间的距离_____，物体的内能________。不同也不同大多大大剧烈物体内能大小的影响因素◆影响内能的因素：物体的温度、质量、状态等——同种物体，温度和状态相同时，
质量越大，内能就越大——同种物体，温度和质量相同时，一般
气态的内能＞液态的内能＞固态的内能。◆同一物体内能变化的标志：温度的变化和状态的变化——同一物体，温度升高，内能一定增加；
反之，内能一定减少。——同一物体，发生状态变化时，吸热，温度不
变，内能增加；放热，温度不变，内能减少。内能的改变你能举出几个物体内能发生改变的例子吗？试一试1、双手相互摩擦，手发热3、发高烧时用湿毛巾
冷敷降温4、加热金属棒，金属棒
变热5、坐在烧火的炉子旁边
感到热2、钻木取火6、一杯热水放在桌上，一
段时间后热水变凉内能的改变增加增加增加增加减少减少1、双手相互摩擦，手会发热2、钻木取火。——手的内能增加——钻和木的内能增加内能的改变都是由于物体（手、钻、木）在摩擦过程中，克服摩擦力做功而使物体内能增加。为什么？除摩擦外，用其他方法做功能不能改变物体的内能？你知道吗？内能的改变实验一：燃烧结论：压缩空气做功可使物体的内能增加现象分析： 活塞迅速往下压时,瓶内空气被压缩,活塞对瓶内空气做功,人消耗的化学能转化为机械能，机械能再转化为瓶内空气的内能,瓶内空气的温度升高,达到硝化棉的着火点,硝化棉便燃烧起来。在一个配有活塞的厚玻璃瓶里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉将 ．内能的改变实验二：结论：在一个玻璃瓶里装入少量的水，并滴入几滴酒精，用气筒往瓶里打气，塞子将 ．
同时瓶内将出现 。 弹起来白雾现象分析： 瓶内气体在塞子弹起时，对外做功，气体内能转化成塞子的机械能，气体温度降低，气体中所含的酒精蒸气和水蒸气部分遇冷液化，成为微小的液滴悬浮在气体中而形成白雾。气体对外做功,可使气体本身的内能减少。内能的改变大量实验证明：外界对物体做功，物体的内能增加 ；物体对外界做功，物体的内能减少。根据上述分析，你可得出什么结论？想一想◆做功_____改变物体的内能；◆做功改变物体内能的本质是:
__________________________________。可以其他形式的能与物体内能的相互转化内能的改变下列例子中，外界没有对物体做功,物体也没有对外界做功,物体 的内能为什么会发生变化呢?你知道吗？物体与外界发生热传递内能的改变大量实验证明：热传递改变物体内能的实质、热传递的条件、方向和结果分别是什么？想一想热传递也可以改变物体的内能内能的改变◆热传递改变物体的内能的的本质:
◆热传递的方向：◆热传递的条件：不同物体间或同一物体不同部分存在“温度差”内能在不同物体或同一物体不同部分的转移。总是从高温传递到低温，直到温度相同为止。◆热传递的结果：高温物体（或同一物体的高温部分）内能减少，低温物体（或同一物体的低温部分）内能增加。内能的改变右图中热传递的方式有何差异?传导对流辐射想一想 有一铁块,可以用什么方法使它的内能增加?
如果你没看到内能改变的过程,单凭铁块的温度升高,你可以知道什么？你能判断究竟采用了什么方法吗? 由此你可得出什么结论？仅从内能的改变结果，无法判断是做功还是热传递改变内能．◆热传递和做功对改变物体的内能是等效的。内能的改变讨论内能的改变做功使物体内能发生改变时可用什么来表示内能变化了多少？怎样求克服摩擦做功而使物体内能增加的量？你知道吗？功外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。◆克服摩擦做功而使物体内能增加的量=W=F摩s热量的计算在热传递过程中，内能变化了多少可用什么来表示呢？怎样计算？你知道吗？物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少。热量——热传递过程，内能传递的多少。 ◆热量用符号Q表示，单位是_____。焦耳热量的计算：Q = c m ( t - t0 ) ◆比热是物质的一种属性。与物质的质量、体积
和温度无关。热量的计算单位质量的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量◆比热大的物质升温和降温都较慢（少）。课本P98 例题
将一块质量为5千克，温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块需要吸收多少热量？
[c铁=4.6×102 J /（ kg ·℃）]解：依题意得=4.6×102 J/(kg·℃)×5 kg×(200℃-10℃)Q铁块=c铁m铁块(t-t0)=4.37×105 J答：铁块吸收的热量是4.37×105焦。热量的计算 为了测出火炉的温度，把200 g的铁球放在火炉中足够长的时间后，取出立即投入600 g、10℃ 的冷水中，水温升到40℃，不计热量损失，求：(1)水吸收的热量；(2)火炉里的温度。[ c水＝4.2×103 J/(kg·℃）
c铁＝4.6×102 J/(kg·℃) ] 练习热量的计算当温度相等时，热传递才会停止，所以不计热量损失：水吸收的热量＝铁球放出的热量Q吸=Q放分析：t火炉=t铁球始t铁球末＝ t水末=861.7℃热量的计算由Q放=c铁m铁球(t铁球始-t铁球末)得：t火炉=t铁球始= 861.7℃解：依题意得Q吸=c水m水(t水末-t水始)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.6 kg×(40-10)℃=7.56×104 JQ吸=Q放t火炉=t铁球始t铁球末＝ t水末答：（略）人类利用的能量主要是通过燃烧燃料来获取的。例如：加热食物、水等；汽车、轮船、飞机等交通工具的运行；火力发电；火箭发射等燃料燃烧的过程，从物质变化来看，是物质发生________的过程。从能量转化来看，燃料燃烧释放的热量是将贮存在燃料中的____能转化为____能的过程。剧烈氧化化学内为什么“神舟六号”用的燃料是液态氢而不是汽油？你知道吗？燃料的热值不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也不一定相同，燃料的这个特性在科学上可用热值来表示。燃料的热值◆热值单位：J／kg◆热值是燃料的一种属性,与燃料的
质量和是否完全燃烧无关。◆热值——单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。热值= 阅读99页常用燃料的热值请查表说出汽油和氢的热值，并说明其表示的意义。汽油的热值是4.6×107 J／kg ，
其表示：1千克汽油完全燃烧时放出的热量为
4.6×107 焦 。燃料的热值氢的热值是1.4×108 J／kg ，
其表示：1千克氢完全燃烧时，将1.4×108 J的
化学能转化为内能。现在你知道“为什么神舟六号用的燃料是液氢而不是汽油？”了吧! 在实际利用燃料中，燃料很难达到完全燃烧，而且放出的热量并不能完全被利用，有效利用的只是其中一部分．燃料的热值讨论现实生活和生产中燃料能完全燃烧吗? 燃料燃烧放出的热量能完全被利用吗?为什么?请通过查阅资料了解：提高燃料利用率的方法
提高燃料利用率的意义◆热运动——◆物体的热运动在_____情况下____存在。物体内能小结◆内能——◆一切物体在_____情况下___具有内能，
但________具有机械能。◆影响内能的因素：物体的温度、质量、状态等物体内粒子的无规则运动。任何都物体内所有粒子具有的能量总和。任何不一定——同种物体，温度和状态相同时，
质量越大，内能________——同种物体，温度和质量相同时，一般
气态的内能___液态的内能___固态的内能。就越大＞＞都◆同一物体内能变化的标志：温度的变化和状态的变化——同一物体，温度升高，内能_________ ；
反之，内能__________。——同一物体，发生状态变化时，
吸热，温度不变，内能______；
放热，温度不变，内能______。物体内能小结一定增加一定减少增加减少◆改变内能的方法：——用功来量度内能的改变。（本质：——用热量来量度内能的改变．其他能与内能的相互转化）内能的转移）（本质：物体内能小结◆热传递的方向：◆热传递的条件：不同物体间或同一物体不同部分存在“温度差”总是从高温传递到低温，直到温度相同为止。◆热传递的结果：高温物体（或同一物体的高温部分）内能减少，低温物体（或同一物体的低温部分）内能增加。◆热传递的三种方式物体内能小结物体内能增加（减少 ）物体温度升高（降低）物体吸热（放热）或外界对其做功（其对外界做功）一定一定一定不一定一定不一定◆热量的计算：Q = c m ( t - t0 )物体变化后的温度物体质量物体开始温度c——物质的比热容Q——热量m——t——t0——物体内能小结◆热值——单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。◆热值——与燃料的种类有关，与燃料的质量和
是否完全燃烧无关；
热量——与物体的质量和体积有关；
热能（内能）——与物体的质量、温度和状态
等有关。q——热值Q——热量◆热值是燃料的一种属性。