(共30张PPT)
第十三章 内能
第二节 内能
观察与思考
冬天,搓手取暖
夏天,喝冰镇饮料降温
思考:人们这样做有什么道理呢?
一. 内能
我们已经知道,运动的物(如篮球、汽车)具有 能。
同样,一切物质的分子都在 ,所以分子也具有 能。
动
不停地做无规则运动
动
我们已经知道,被拉伸的弹簧各部分之间相互 ,被压缩的弹簧各部分之间相互 ,两种情况下都具有 能。
由于分子之间存在相互作用的 ,所以分子也具有 能。
吸引
引力和斥力
分子势
排斥
势
1.定义:
构成物体所有分子,其分子热运动的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
一. 内能
2.单位:
内能是能量的一种,单位是焦耳(J)。
注意:
(1)内能是对物体内所有分子而言的,单独考虑个别或部分分子的内能没有意义。
(2)一切物体在任何情况下都有内能!
一杯冷水和一杯热水
温度越高,分子的无规则运动越 ,物体内所有分子的动能总和越 ,物体的内能越 。
3.内能的影响因素
结论:
同一物体,状态相同时,温度越高,内能越大。
剧烈
大
大
(1)温度
温度相同但质量不同的水
质量越大,分子的总数就越 ,物体内所有分子的动能和分子势能总和越 ,物体的内能越 。
3.内能的影响因素
结论:
同中物体,温度、状态相同时,质量越大,内能越大。
多
大
大
(2)质量
气体被压缩,分子间距离变 ,分子间的作用力变 ,分子势能变 ,物体的内能越 。
3.内能的影响因素
小
大
大
(3)体积
大
当物质的状态发生变化时,通常会伴随温度、体积的变化,所以物质的状态也影响内能大小。
3.内能的影响因素
(4)物质的状态
物质的种类对内能大小也有影响
总结:
内能和我们之前学过的机械能都是能量,两者有什么区别和联系呢?
内能的影响因素有温度、质量、体积、物质的状态、物质的种类。
思考
类别
项目
概念
构成物体的所有分子,其分子热运动的动能和分子势能的总和
内能
机械能
物体的动能和势能的总和
影响因素
温度、质量、体积、状态、种类
物体的质量、速度、高度、弹性形变的大小
研究对象
微观世界的大量分子
宏观世界的整个物体
存在条件
永远存在
运动、在高处或发生弹性形变
联系
有机械能的物体一定有内能,有内能的物体不一定有机械能
冬天用盛有热水的杯子捂手,
人的温度会 ,内能 ,
这是怎么改变内能的呢?
这种改变内能的方法叫做热传递
升高
增加
二. 物体内能的改变
(一)热传递
1.定义:
温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递。
存在温度差
二. 物体内能的改变
2.条件:
3.方向:
由高温处向低温处传递
(一)热传递
4.结果:
温度相同
内能的转移
高温物体放出热量,温度降低,内能减少
低温物体吸收热量,温度升高,内能增加
5.实质:
6.热量:
在热传递的过程中,传递能量的多少叫做热量,用Q表示,单位是焦耳(J).
(一)热传递
7.热传递的种类(了解即可):
(1)热传导(通常发生在固体之间)
(2)热对流(通常发生在气体或液体之间,如用空调制冷)
(3)热辐射(地球接收太阳的能量就是这种方式)
1.热量是过程量,只存在于热传递的过程中,只能说吸收或放出热量,不能说具有或含有多少热量。
内能是状态量,可以说物体具有多少内能。
2.物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高(如液体的沸腾、晶体的熔化)
3.物体放出热量,内能一定减少,温度不一定降低(如液体凝固成晶体)
注意
二. 物体内能的改变
搓手时手变热了
滑下摩擦时身体变热了
钻木取火
这说明做功也可以改变物体的内能
(二)做功
演示1:
在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉(着火点低),把活塞迅速压下去,观察现象。
现象:
棉花燃烧
尝试对这个现象做出解释
解释:
活塞压缩气体做功,使空气的内能 ,温度 ,达到硝化棉的燃点而燃烧。
增大
升高
(二)做功
演示2:
在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。
现象:
瓶内出现白雾
尝试对这个现象做出解释
解释:
瓶内的水蒸气膨胀对瓶塞做功,使水蒸气的内能 ,温度 ,达到硝化棉的燃点而燃烧。
降低
减少
(二)做功
1.做功改变物体内能的两种情况:
(1)外界对物体做功,物体内能增加
(2)物体对外界做功,物体内能减少
实例 搓手: 能转化 能
烧水时壶盖被顶起: 能转化 能
火箭点火后升空: 能转化 能
机械
内
内
机械
内
机械
(二)做功
2.实质:
内能与其他形式的能发生相互转化
如果一个物体的内能发生变化,我们能否确定是通过哪种方式?为什么
思考
1.做功和热传递是改变内能的两种方式,两者在改变内能上是等效的。
2.物体内能变化,可能由于热传递,也可能由于做功。
3.物体温度升高,内能一定增加,但不一定从外界吸收热量。
注意
4.物体温度降低,内能一定减少,但不一定向外界放出热量。
课堂小结
1.内能
2.内能的改变
(1)定义
(2)影响因素
热传递
实质
热量
做功
改变内能的两种情况
实质
课堂练习
1.下列关于内能的说法正确的是( )
A.物体温度升高,它内部的某一个分子内能增大
B.物体运动越快,动能越大,内能也越大
C.0℃的冰块因为温度低,所以没有内能
D.温度降低时,物体的内能减少
D
2.关于热量说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.热量总是由内能大的物体传向内能小的物体
C.热量是能量的一种,所以它和内能是一样的
D.热量是热传递过程中内能改变的量度
D
3.写出下列现象中改变物体内能的方法
(1)热鸡蛋放入冷水中,鸡蛋变凉了 ;
(2)木工用锯条锯木头,锯条变热 ;
(3)病人发烧时,额头放一块冷毛巾降温 ;
(4)用力弯折铁丝,弯折处温度升高 。
热传递
做功
热传递
做功
4.下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量
C.物体的内能增加,温度可能不变
D.内能大的物体,温度一定高
C
5.下列说法正确的是( )
A 物体温度不变,它的内能一定不变
B 物体吸收热量,温度一定升高
C 两个物体温度相同,内能也相同
D 热传递和做功对于改变内能是等效的
D
6.判断下列说法是否正确。
(1)物体温度升高,内能一定增加( )
(2)物体吸收热量,温度一定升高( )
(3)物体温度不变,内能可能增加( )
(4)物体温度升高,一定是吸收了热量( )
(5)物体吸收热量,温度可能不变( )
(6)物体内能增加,一定吸收了热量( )
(7)物体吸收热量,内能一定增加( )
(8)物体温度升高,可能是吸收了热量( )
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本节课到此结束,
再见