(共27张PPT)
第一章 分子动理论与内能
第2节 内能和热量
1.木工用锯锯木头时,工人做的功跑哪里去了?锯条发热,温度升高又是怎么回事呢?
2.用酒精灯给试管中的水加热,一会儿木塞就会飞出去,那木塞的动能又是哪里来的?
3.我们生活中这样的例子很多,你能举出几个例子?
新知导入
1.通过实验探究,了解分子运动的快慢与温度的关系。
2.用类比的方法建立内能的概念,了解影响内能大小的因素。
3.知道改变内能的两种方式。
4.了解热量的概念。
学习目标
演示实验:向一个盛有热水、冷水的两个烧杯中用滴管注入两滴红墨水,观察现象。
结论:温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度,人们常常把物体内部大量的无规则运动叫作热运动。
【归纳与小结】
一、温度与热运动
开始时 10分钟后
新知学习
1.概念:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2.单位:焦耳(J)
二、物体的内能
机械能
内能
注:内能是不同于机械能的另一种形式的能
动能
重力势能
弹性势能
速度
高度
弹性形变
分子动能
热运动
分子势能
相互作用
想一想
静止在水平地面上的足球,
有无机械能和内能?
动能为零
重力势能为零
足球内所有分子都在不停地做无规则运动
∴机械能为零
∴内能不为零
机械能可以为零,内能始终不为零
想一想
炙热的铁水有内能吗?
冰冷的冰山有内能吗?
具有内能
具有内能
一切物体,不论温度高低,都具有内能
冬天双手感觉很冷,如何让双手暖和起来?
捂热水袋
哈气
双手摩擦
高温物体:
热水袋
低温物体:
手
温度降低
温度升高
内能减少
内能增加
能量
转移
捂热水袋
1.物质内所有分子的动能和分子间相互作用的势能总和,叫作物体的内能。
2.一切物体都具有内能。
3.内能与温度、质量、状态有关。
【归纳与小结】
请尝试列举让一段50 cm的铁丝温度升高方法有哪些?
1. 用火焰加热 2. 太阳晒
3. 用手搓 4. 用手焐
5. 在地上摩擦 6. 用锤子敲击
7. 反复弯折 8. ……
将这些方法分两类,说说你分类的原则是什么?
三、改变内能的方式
用温度更高的物体使铁丝温度升高
温度升高的过程,往往伴随着运动
热传递
做功
使铁丝温度升高
1.用火烧
2.太阳晒
4.用手焐
3.用手搓
5.在地上摩擦
6.用锤子敲击
7.反复弯折
1.热传递可以改变内能
发生热传递时,内能从高温物体向低温物体直接传递 在热传递过程中,传递内能的多少叫作热量。
热传递的本质:内能从一个物体转移到另一个物体。
热传递的条件?
存在温差
两个实验中,通过什么途径改变了玻璃容器内空气的内能?
对物体做功,内能增加,温度升高。
物体对外做功,内能减少,温度降低。
2.做功可以改变内能
做功改变内能的本质:机械能与内能的相互转化。
2.做功可以改变内能
温度 热量 内能
意义 状态量 过程量 状态量
单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)
表述 是、降低、 升高 吸收、 放出 有、具有、
改变
联系 热传递可以改变物体的内能,使内能增加或减少,但温度不一定改变
3.温度、热量、内能的区别
吸收热量
一定
不一定(物态变化)
不一定
(物态变化)
不一定
(做功)
一定
不一定
(做功)
内能增加
温度升高
3.温度、热量、内能的区别
改变物体内能的方式
方式
内能如何变化
能的种类是否改变
如何量度改变了多少
热传递
做功
物体吸收热量,内能增加;
物体放出热量,内能减少
对物体做功,物体内能会增加;
物体对外做功,本身内能减少
不变
内能的转移
改变
机械能与内能相互转化
热量的多少
做功的多少
热传递和做功改变物体内能是等效的
小结
生活中我们可以使用哪些燃料?
该如何分类?
固体燃料
液体燃料
气体燃料
木炭、煤等
汽油、酒精等
煤气、天然气等
四、燃烧:放出热量
观察与思考
(1)1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时,放出的热量是否相同?
(2)1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同?
(3)相同条件下,1kg干木柴和1kg煤,哪一种燃料能烧开更多的水?
(1)某种燃料完全燃烧放出的热量Q与其质量m之比,叫作这种燃料的热值。
1.热值--q
(2)定义式:
q的单位:J/kg
Q的单位:J
m的单位:kg
观察热值表,你有什么收获?(信息、物理含义)
常用燃料的热值,如右图(单位:J/kg)
物理意义:例如q汽油=4.6×107J/kg
1kg的汽油完全燃烧时放出的热量为4.6×107J。
内能和热量
热运动
定义:物质内部大量分子的无规则运动
规律:温度越高,分子的无规则运动越剧烈
定义:物体内所有分子的动能和分子间的相互作用的势能的总和
决定因素:温度、分子的多少、物质种类、结构、状态等
做功:能量的转化
热传递:能量的转移
改变内能的方式
定义:燃料完全燃烧放出的热量Q与燃烧质量m的比
单位:J/kg
计算公式:Q=mq
内能
热量
课堂总结
1.下列说法中正确的是( )
A.物体内能增加,一定是外界对物体做了功
B.将壶里的水烧开,是通过做功改变物体的内能
C.冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能
D.物体的温度不变,它所具有的内能一定不变
C
课堂练习
2.(多选题)在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是( )
A.在炎热的夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉
C.行驶的汽车,轮胎会变热
B.太阳能热水器水箱中的水被晒热
D.划火柴,火柴燃烧
CD
3.关于温度、热量和内能,下列说法中不正确的是( )
A.0℃的冰块内能一定不为零
B.物体温度升高,内能一定增加
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体,内能不一定大
C