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第十二章 机械能和内能
二、内能 热传递
黑洞
运动着的篮球具有动能
不停地做热运动的分子也具有动能吗?
类比法
物质分子
分子也有动能
由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。
石 块 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 势 能
互 相 吸 引 的 分 子 也 有 势 能 吗 ?
结 论 : 互 相 吸 引 的 分 子 也 具 有 势 能
石 块 由 于 地 球 吸 引 而 下 落
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
讨论:互相排斥的分子之间有没有势能呢?
互相排斥的分子也具有势能。
结论:
由于分子间存在着相互作用力而具有的
能叫做分子势能
1、在物理学中,我们把物体内所有分子的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
一、内能
?内能是自然界能量存在的一种形式
?2、内能的单位是焦耳(J)
想一想
3、物体的内能会为零吗?
因为物体的分子永远是在运动着的,分子之间的相互作用总是存在的,因此物体的内能不会为零,任何物体在任何时候都有内能。
炽烈的恒星具有巨大的内能。
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
黑洞
温度很低的冰山也具有内能。
质量相等的滑轮和木块内能哪个大?
无法比较
想一想
4、物体的内能大小跟哪些因素有关?
相同的物体温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大。
(1).物体质量(分子数目)
(3).物体的状态
(2).物体的体积
(4).物体的温度
等量热水的内能比冷水的内能大
?内能跟温度的关系
一个物体温度升高时
分子动能增大
它的分子运动速度加快
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
它的内能就会增加
一个物体温度降低时
它的内能就会减少
炽热的灯丝温度高达2500℃,它具有的内能比常温时多
液态空气温度为-200℃,它具有的内能比常温时少
(1)同一物体,温度越高,内能越多。
(2)同种物质,相同温度,质量越大,
内能越大。
(3)物体的温度、质量、体积和状态均
不同,是无法比较内能大小的。
结论:
?内能 热运动
?机械能 机械运动
5、内能与机械能是同一种形式的能吗?
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
内 能:
?分子具有的能
?与物体内分子的热运动及相互作用有关的能
任何物体都一定具有内能,但不一定具有机械能。
内能和机械能可以相互转化。
机械能:
?物体作为整体所具有的能
?与物体机械运动有关的能
一个铁钉,我们用哪些办法可使它的温度改变,从而改变它的内能?
●用铁锤反复敲打
●与其它物体来
回摩擦
●用力钻木头
做功
●用火加热铁钉
●放在太阳下晒
●放在热水中烫
热传递
●放到冰箱里
二、探究:怎样改变物体的内能 ?
做功和热传递对改变物体的内能是等效的
(一)、热传递:
1、定义:能量从高温物体传递到低温物体或
从物体的高温部分传递到低温部分
去的现象
2、条件-----温度差
3、方向:
高温
低温
4、结果:达到“温度相同”时为止(即:热平衡时为止)
5、特征:温度、状态(一般)会变化
6、方式:
?热传导
沿着物体
传热时物质不移动,不同物质传热本领不同
?热对流
靠流动
只能在液体或气体中发生
?热辐射
直射
金属勺子放在热汤中,温度升高,内能增加
食品放入电冰箱,温度降低,内能减小
在太阳的照射下,太阳能热水器中的水温度升高,内能增加
7、热传递的实质
内能发生转移
内能发生转移
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
吸热
内能增加
放热
温度升高
温度降低
内能减少
?热量是物体内能转移多少的一种量度。
?热量通常用字母____表示。
④热量的单位也是_____,符号是___。
Q
(热量是一个过程量)
焦耳
J
8、热量:
热传递过程中,物体内能改变的多少叫做热量。
?定义:
⑤物体吸收或放出热量
9、温度、热量、内能之间的关系:
温度指物体的冷热程度。从分子热运动的观点看,温度是分子热运动激烈程度的标志。
热量是在热传递过程中物体吸收或放出能量的多少,也就是在热传递过程中内能的改变量。可以形象的称为传递着的内能。
内能指物体内大量做无规则运动的分子的动能和分子势能 的总和。
温度与内能的联系是:物体温度升高它的内能增大,反之减小。
温度、热量、内能三者之间的关系是:在不发生物态变化时,物体吸收了热量,内能增加,温度升高;物体放出了热量,内能减少,温度降低。
生活中哪些地方是利用热传递来改变内能的?
想一想:
铁锅热得烫手
棉被被晒得暖乎乎的
烧水水变热
练习:分清“热”字的含义
(热一般有:“温度、热量、内能”等几种含义)
加热
吸热熔化
热传递
热水
物体变热
今天真热
摩擦生热
太阳能集热箱
……
热量
温度
内能
三、随堂练习
1、一个物体的温度升高,其内部分子的热运动就____ ,它的内能就____ 。内能的单位是 ______ 。
2、两个物体之间发生热传递的条件 是
___________ 。
3、一个物体的内能增加了,那么物体可能 ______热量,也可能外界对物体 _____ 。
加快
增加
要有温度差
吸收
做功
焦耳
4.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用______的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间____.两手摩擦也能使手暖和,这是用_______的方法增加手的内能,在这过程中, _______能转化为内能.
转移
热传递
做 功
机械能
请回答
5. 火柴可以点燃也可以擦燃,前者是用________方法增加火药的内能,而后者是用_______的方法增加火药的内能.
热传递
做功
6、关于温度.热量.内能的关系,下列说法正确的是( ) A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大. B.温度高的物体一定比温度低的物体热量多. C.物体的温度升高,它的内能一定增大. D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量.
C