功和内能-热和内能-ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,功和内能 热和内能,功和内能 热和内能,一、功和内能,1.,焦耳的实验：,（,1,）绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换,_,，,它不从外界,_,，也不向外界,_,。,(2),代表性实验,:,重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水,温,_,。,通过电流的,_,给水加热。,(3,）实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的,数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的,_,无关。,能量,吸热,放热,上升,热效应,方式,一、功和内能能量吸热放热上升热效应方式,2.,功和内能：,(1,）内能：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系,统,_,的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界,在,_,过程中对系统所做的功相联系。鉴于功是能量,_,的量,度，所以这个物理量必定是系统的一种能量，我们把它称为系,统的内能。,(2,）功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统,内能的增加量，即,_,。,自身状态,绝热,变化,U=W,2.功和内能：自身状态绝热变化U=W,二、热和内能,1,热传递：,(1),条件：物体的,_,不同。,(2),定义：两个,_,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，,_,从高温物体传到了低温物,体。,温度,温度,热量,二、热和内能温度温度热量,2,热和内能：,(1,）热量：它是在单纯的传热过程中系统,_,变化的量度。,(2,）表达式：,_,。,(3),热传递与做功在改变系统内能上的异同：,做功和热传递都能,引起系统,_,的改变。,做功时是内能与其他形式能的,_,；,热传递只是不同物体（或一个物体的不同部分）之间,_,。,内能,U=Q,内能,转化,内能的转移,2热和内能：内能U=Q内能转化内能的转移,【判一判】,（,1,）做功和热传递在改变内能上不是等效的。,(),（,2,）在绝热过程中，系统对外界做的功等于系统内能的增加,量。,(),（,3,）两个物体能够发生热传递的条件是它们的温度不同。,(),（,4,）功和内能都是能量转化的量度。,(),【判一判】,提示：,（,1,）做功和热传递对改变内能是等效的，故（,1,）错。,（,2,）在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量；系统对外界做的功等于系统内能的减少量，故（,2,）错。,（,3,）温度不同是两个物体能够发生热传递的条件，故（,3,）对。,（,4,）功是能量转化的量度,内能不是能量转化的量度，故（,4,）错。,提示：（1）做功和热传递对改变内能是等效的，故（1）错。,探究做功和物体内能的变化,1.,焦耳的两个实验为什么都要强调“绝热过程”？,提示：,只有在绝热的条件下，才能探究出做功与内能改变的定量关系。,2.,在有机玻璃筒底放少量棉花，压下活塞，观察棉花的变化，你能看到什么现象？实验现象说明了什么？,提示：,可以看到棉花燃烧。实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到棉花的燃点后引起棉花燃烧。,探究做功和物体内能的变化,3.,焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？,提示：,不同。在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功多少有关。,3.焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式,4,如何判断物体内能的变化？如何计算内能的增量？,【思路分析】,判断物体内能是否变化是个难点，应结合绝热条件，从外界对物体做功和物体对外界做功两方面分析。,提示：,（,1,）在绝热过程中，外界对物体做功或物体对外界做功均能引起物体内能的变化。,（,2,）外界对系统所做的功,W,等于系统从状态,1,到状态,2,时内能的增加量，即,W=U=U,2,-U,1,，实质是其他形式的能和系统内能相互转化的过程。,4如何判断物体内能的变化？如何计算内能的增量？,【知识点拨】,绝热过程中物体内能的改变,(1),绝热过程中只有做功才能改变物体的内能。,(2),外界对气体做功，内能增加，气体的温度就升高；相反，如果气体对外界做功，内能减小，气体的温度就降低。,【知识点拨】,【探究归纳】,焦耳的两个实验,（,1,）绝热过程：系统只通过做功与外界交换能量，它不吸热也不放热。,(2),在不同的绝热过程中，系统内能的增量等于外界对系统做的功，即,U=W,。,【探究归纳】,【典例,1,】如图所示，固定在水平面上的汽缸内，用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦且与周围环境没有热交换。今用一个水平恒力,F,向外拉动活塞过程中，下列叙述正确的是,(),【典例1】如图所示，固定在水平面上的汽缸内，用活塞封闭一定质,A.,由于没有热交换，汽缸内气体的温度不变,B.,由于拉力对活塞做正功，汽缸内气体的温度升高,C.,由于气体体积变大，所以汽缸内气体内能增加,D.,由于气体膨胀对外做功，所以汽缸内气体内能减少,A.由于没有热交换，汽缸内气体的温度不变,【思路点拨】,求解此题应注意以下三点,(1),做功可以改变内能。,(2),绝热过程就是系统与外界没有能量交换即,Q=0,。,(3),内能的变化有增加和减少两种情况，在绝热条件下，外界对系统做正功，系统内能增加；系统对外界做正功，系统内能减少。,【思路点拨】,【解析】,选,D,。拉力对汽缸做正功，或说克服活塞内外的压力差做功，而不是对气体做功，相反，拉动活塞，汽缸内气体膨胀对外做功，所以其内能会减少，故选项,A,、,B,、,C,都是错误的，选项,D,正确。,【解析】选D。拉力对汽缸做正功，或说克服活塞内外的压力差做功,探究热传递和内能,1.,热传递的条件是什么,?,能否发生热传递与物体内能的多少是否有关,?,提示,:,（,1,）热传递的条件,:,两个物体存在温度差。只要它们存在温度差，热量就会从高温物体传到低温物体。,（,2,）与物体内能的多少无关。热传递过程中能量可以由内能大的物体传到内能小的物体上，也可以由内能小的物体传到内能大的物体上。,探究热传递和内能,2.,根据,Q=U,，能否说热量就是内能？,提示：,不能。热量是过程量，只有在发生热传递时体现，可以测量；而内能是状态量，不可测量。,3.,在单纯的热传递过程中，怎样计算内能的增量,?,提示,:,当系统从状态,1,经过单纯的热传递达到状态,2,时，内能的增加量,U=U,2,-U,1,等于外界对系统传递的热量,Q,，即,U=Q,。,2.根据Q=U，能否说热量就是内能？,【知识点拨】,1.,热传递,（,1,）方向：热量由高温物体传向低温物体。,（,2,）实质：是物体间内能的转移。,（,3,）方式：热传导、对流和热辐射。热传导过程发生在相互接触的两固体之间，或同一物体的不同部分；而对流发生在气体、液体的传热过程中；热辐射发生在两个不同温度的物体之间。,【知识点拨】,2.,理解物体内能的变化,（,1,）实质：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。,（,2,）不同：做功时是内能与其他形式能的转化；热传递只是不同物体（或一个物体的不同部分）之间内能的转移。,2.理解物体内能的变化,【探究归纳】,热传递,（,1,）条件：两物体存在温度差。,（,2,）方向：热量由高温物体传向低温物体。,（,3,）量度：热量是单纯传热过程中内能变化的量度即,U=Q,。,【探究归纳】,【典例,2,】关于热传递，下列说法正确的是,(),A,热传递的实质是温度的传递,B,物体间存在温度差，才能发生热传递,C,热传递可以在任何情况下进行,D,物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量,【典例2】关于热传递，下列说法正确的是(),【思路点拨】,求解此题应注意以下三点,(1),热传递的条件。,(2),热传递的实质。,(3),热传递与内能改变之间的关系。,【思路点拨】,【解析】,选,B,。热传递的实质是物体间内能的转移，故,A,错。热传递发生的条件是物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故,B,对、,C,错。物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以用做功的方式，故,D,错。,【解析】选B。热传递的实质是物体间内能的转移，故A错。热传递,