《粤教版高中物理选修（3-3）3.1《内能 功 热量》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版高中物理选修（3-3）3.1《内能 功 热量》ppt课件（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第三章热力学基础第一节内能功热量 高中物理 选修3 3 粤教版 目标定位 1 知道热传递的实质 2 知道做功和热传递是改变内能的两种方式 明确两种方式的区别 3 明确内能 功 热量 温度四个物理量的区别和联系 一 内能1 定义 物体内部所有分子做热运动的和的总和 2 影响因素 物体的内能由物体的 共同决定 预习导学 动能 分子势能 温度 体积 物质的量 二 改变物体内能的两种方式1 做功在绝热过程中内能的改变用来量度 外界对物体做多少功 物体的内能就多少 物体对外界做多少功 物体的内能就多少 预习导学 功 增加 减少 2 热传递 1 热传递 物体总是自发地把它的内能传递给物体 这种没有做功而
2、使物体内能改变的现象称为热传递 2 热量 热传递过程中的量度 3 在系统与外界互不做功的条件下系统吸收了多少热量 系统的内能就多少 系统放出了多少热量 系统的内能就多少 预习导学 高温 低温 物体内能变化 增加 减少 一 功和内能关系的理解1 内能 1 微观 所有分子的动能和势能之和 2 宏观 只依赖于热力学系统自身状态的物理量 3 状态量 课堂讲义 课堂讲义 2 功和内能变化的关系做功可以改变系统的内能 功是系统内能转化的量度 在绝热过程中 1 外界对系统做功 系统内能增加 即 U U2 U1 W 2 系统对外界做功 系统内能减少 即W U 3 内能与机械能的区别和联系 1 区别 内能与机械
3、能是两个不同的概念 2 联系 在一定条件下可以相互转化 且总量保持不变 课堂讲义 例1如图3 1 1所示 活塞将气缸分成甲 乙两气室 气缸 活塞 连同拉杆 是绝热的 且不漏气 以E甲 E乙分别表示甲 乙两气室中气体的内能 则在将拉杆缓慢向外拉的过程中 A E甲不变 E乙减小B E甲不变 E乙增大C E甲增大 E乙不变D E甲增大 E乙减小答案D 图3 1 1 课堂讲义 解析本题解题的关键是明确甲 乙两气室气体都经历绝热过程 内能的改变取决了做功的情况 对甲室内的气体 在拉杆缓慢向外拉的过程中 活塞左移 压缩气体 外界对甲室气体做功 其内能应增大 对乙室内的气体 活塞左移 气体膨胀 气体对外界做
4、功 内能就减少 故D选项正确 借题发挥 1 压缩气体 外界对气体做功 内能增大 温度升高 柴油机就是利用这个原理点火的 2 在绝热过程中 末态内能大于初态内能时 U为正 W为正 外界对系统做功 末态内能小于初态内能时 U为负 W为负 系统对外界做功 课堂讲义 例2 双选 下列关于系统的内能的说法正确的是 A 系统的内能是由系统的状态决定的B 分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C 做功可以改变系统的内能 但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D 气体在大气中绝热膨胀时对外做了功 但气体的内能不变答案AB 课堂讲义 解析系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量 所以是由系
5、统的状态决定的 A对 正因为内能是由系统的状态决定的 所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的 B对 做功和热传递都可以改变系统的内能 C错 气体绝热膨胀时对外界做了功 又因为与外界没有热交换 所以系统的内能要减小 故D错 课堂讲义 二 热和内能1 传热和内能变化的关系系统在单纯传热过程中 内能的增量 U等于外界向系统传递的热量Q 即 U Q 2 区分三组概念 1 内能与热量 内能是状态量 可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能 热量是过程量 不能说系统具有多少热量 只能说传递了多少热量 课堂讲义 2 热量与温度热量是系统的内能变化的量度 而温度是系统内部大量分子做无规则运动
6、的激烈程度的标志 虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差 但是传递的是能量 不是温度 3 热量与功热量和功 都是系统内能变化的量度 都是过程量 一定量的热量与一定量的功相当 功是能量变化的量度 但它们之间有着本质的区别 课堂讲义 例3 双选 一铜块和一铁块 质量相等 铜块的温度T1 比铁块的温度T2高 当它们接触在一起时 如果不和外界交换能量 则 课堂讲义 答案AD 课堂讲义 例4若对物体做1200J的功 可使物体温度升高3 改用传热的方式 使物体温度同样升高3 那么物体应吸收 J的热量 如果对该物体做3000J的功 物体的温度升高5 表明该过程中 物体应 填 吸收 或 放出 热量 J 答案1200放出1000 课堂讲义 解析做功和传热在改变物体内能上是等效的 因此物体用做功方式使温度升高3 如用吸热方式 也使温度升高3 应吸收1200J的热量 如对物体做功3000J 温度升高5 而物体温度升高5 需要的功或热量应为 E 1200J cm 3 E cm 5 所以 E 2000J Q E W 1000J 因此物体应放出1000J的热量
