选修3-3--功和内能---热和内能ppt课件.ppt

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1、功和内能功和内能 热和内能热和内能代表性实验二：对系统做电功（电流热效应）代表性实验二：对系统做电功（电流热效应）现象：电流现象：电流通过电热丝通过电热丝使绝热容器使绝热容器内的液体温内的液体温度升高。度升高。结论：结论：对同一系统，在绝热过程中只要所对同一系统，在绝热过程中只要所做的做的电功相同电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。即对水做功可以改变统的状态变化相同。即对水做功可以改变内能内能。焦耳的实验焦耳的实验(Joule experiment)Joule experiment) 焦耳实验揭示了热量与功之间确焦耳实验揭示了热量与功之间确

2、定的当量关系（卡定的当量关系（卡4.186焦耳），焦耳），表明机械运动或电磁运动与热运动之表明机械运动或电磁运动与热运动之间是可以相互转化的它启迪人们继间是可以相互转化的它启迪人们继续发现了各种物质运动之间的相互转续发现了各种物质运动之间的相互转化关系，为能量转化和守恒定律的建化关系，为能量转化和守恒定律的建立奠定了基础立奠定了基础 焦耳在做热功当量实验焦耳在做热功当量实验 回顾哪些力做功仅由物体的起点和回顾哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定与物体的运动路径终点两个位置决定与物体的运动路径无关？无关？热传递演示实验：动画：热传递动画：热传递3、热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。

3、、热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。2、发生条件：、发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。度差。1、两个温度不同的物体相互接触时温度高的物、两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，我们说热量体要降温，温度低的物体要升温，我们说热量从高温物体传到了低温物体。这样的过程叫做从高温物体传到了低温物体。这样的过程叫做热传递。热传递。四、热和内能四、热和内能 1、热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。、热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。当系统从状态当系统从状态1经过单纯的传热达到状态经过单纯的传热达到状态2

4、，内能的增，内能的增量量U=U2-U1就等于外界向系统传递的热量就等于外界向系统传递的热量Q，即，即U=Q。 2、像做功一样，热量的、像做功一样，热量的概念也只有在涉及能量的概念也只有在涉及能量的传递时才有意义。所以不传递时才有意义。所以不能说物体具有多少热量，能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了只能说物体吸收或放出了多少热量。多少热量。 外界没有对系统（水）外界没有对系统（水）做功，只对系统传热，做功，只对系统传热，同样能改变系统的状态。同样能改变系统的状态。拓展思考拓展思考：在单纯传热过程在单纯传热过程中，系统从外界吸热，系统中，系统从外界吸热，系统的内能怎么变？数量上有什的内能怎

5、么变？数量上有什么关系？若系统对外界放热么关系？若系统对外界放热呢？呢？1 1、物体从外界吸热，物体内能增加。、物体从外界吸热，物体内能增加。2 2、物体对外界放热，物体内能减少。、物体对外界放热，物体内能减少。做功和热传递的区别做功和热传递的区别 1、做功使物体内能发生改变的时候，内能的改、做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度外界对物体做多少功，变就用功数值来量度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，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少物体的内能就减少多少 热传递使物体的内能发生改变的时候，内能热传递使物体的内能发生改变的

6、时候，内能的改变用热量来量度的物体吸收多少热量，的改变用热量来量度的物体吸收多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出多少热量，物体的内能就减少多少物体的内能就减少多少 2做功和热传递在改变物体的内能上是等效的做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 3做功和热传递在本质上是不同的：做功和热传递在本质上是不同的： 做功使物体的内能改变，是其他形式的能量做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）和内能之间的转化（不同形式能量间的转化） 热传递使物体的内能改变，是物体间内能的热传递使物体的内能改变，是物体间内能的转移（同种形式

7、能量的转移）转移（同种形式能量的转移） 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 2对于热量、功和内能三者的关系下列说法中正对于热量、功和内能三者的关系下列说法中正确的是确的是()A三者单位相同，物理意义相同三者单位相同，物理意义相同B热量和功是内能的量度热量和功是内能的量度C热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定D系统内能增加了系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方，可能是外界采用绝热方式对系统做功式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统，也可能是外界单纯地对系统传热传热100 J 解析：解析：选选CD.热量、功和内能

8、三者尽管单位相同，热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，但物理意义有本质区别，A错热量和功由过错热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，能变化的量度，C对，对，B错对一个绝热过程错对一个绝热过程UW100 J，对一个单纯传热过程，对一个单纯传热过程UQ100 J，D对对A温度升高，压强增大，内能减少温度升高，压强增大，内能减少B温度降低，压强增大，内能减少温度降低，压强增大，内能减少C温度升高，压强增大，内能增加温度升高，压强增大，内能增加D温度降低，压强减小，内能增加温度降低，压强减小，内能增加图图1012 如

9、图如图1012所示，一定质量的理想气体密封在绝所示，一定质量的理想气体密封在绝热热(即与外界不发生热交换即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞今对活塞施以一竖直向下的压力的绝热活塞今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体器壁间的摩擦力，则被密封的气体()做功和内能变化的关系做功和内能变化的关系【思路点拨【思路点拨】明确研究对象是密闭的气体，由功和内能的明确研究对象是密闭的气体，由功和内能的关系得出温度的变化

10、，再利用理想气体状态方程求解关系得出温度的变化，再利用理想气体状态方程求解【自主解答【自主解答】由由F对密闭的气体做功，容器及活塞绝热，对密闭的气体做功，容器及活塞绝热，则则Q0，由功和内能的关系知理想气体内能增大，由功和内能的关系知理想气体内能增大，T升高，升高，再根据再根据pV/TC，V减小，减小，p增大，故选增大，故选C. 变式训练变式训练1如图如图1013所示，所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空现将隔装有气体，右侧为真空现将隔板抽掉，使左侧气体自由膨胀直板抽掉，使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中至达到平衡，则在此过程中(不计不计

11、气体的分子势能气体的分子势能)()图图1013A气体对外界做功，温度降低，内能减少气体对外界做功，温度降低，内能减少B气体对外界做功，温度不变，内能减少气体对外界做功，温度不变，内能减少C气体不做功，温度不变，内能不变气体不做功，温度不变，内能不变D气体不做功，温度不变，内能减少气体不做功，温度不变，内能减少 在外界不做功的情况下，物体的内能增加了在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是()A一定是物体放出了一定是物体放出了50 J的热量的热量B一定是物体吸收了一定是物体吸收了50 J的热量的热量C一定是物体分子动能增加了一定是物体分子动能增加了5

12、0 JD物体的分子平均动能可能不变物体的分子平均动能可能不变传热和内能变化的关系传热和内能变化的关系变式训练变式训练2关于物体内能的变化，以下说法中正关于物体内能的变化，以下说法中正确的是确的是()A物体吸收热量，内能一定增大物体吸收热量，内能一定增大B物体对外做功，内能一定减少物体对外做功，内能一定减少C物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变变D物体放出热量，同时对外做功，内能可能不物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变变 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是关于温度、热量、内能，以下说法正确的是()A同一物体温度高时，含有的热量多同一物体温度高时

13、，含有的热量多B物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高高C在传热中，放出热量的物体内能一定大于吸收热在传热中，放出热量的物体内能一定大于吸收热量的物体的内能量的物体的内能D热量总是自发地从温度高的物体传给温度低的物热量总是自发地从温度高的物体传给温度低的物体体温度、热量、内能的区别温度、热量、内能的区别【精讲精析【精讲精析】同一物体温度高时，内能大，只有同一物体温度高时，内能大，只有传热过程转移的内能才能称为热量，传热过程转移的内能才能称为热量，A、B错；在错；在传热过程中，热量从温度高的物体传给温度低的传热过程中，热量从温度高的物体传给温度低的

14、物体，温度高的物体内能不一定大，故物体，温度高的物体内能不一定大，故D对对【答案【答案】D【方法总结【方法总结】温度、内能是状态量、热量、功是过温度、内能是状态量、热量、功是过程量程量变式训练变式训练3关于物体的内能和热量，下列说法中关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有正确的有()A热水的内能比冷水的内能多热水的内能比冷水的内能多B温度高的物体其热量必定多，内能必定大温度高的物体其热量必定多，内能必定大C在传热过程中，内能大的物体其内能将减在传热过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等的内能相等D热量是传热过程中内能转移的量度热量是传热过程中内能转移的量度