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1、内能功热量,第三章热力学基础,2018年3月30日17：23,“魔术水杯”,1、内能：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能（U）分子动能：由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能，它与物体的温度有关（温度是分子平均动能的标志）。分子势能：分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能，它和物体的体积有关2、影响内能的因素：温度和体积,问题1：如何改变物体的内能？问题2：怎样判断物体的内能是否改变？,放在火上“烤”,放在火上“烤”,在砂轮上“磨”,一、功和内能,绝热过程：系统不从外界吸热，也不向外界放热，它只由与外界对它做功而与外界交换能量，
2、这样的过程叫做绝热过程。,实验解释：向瓶内打气对内部气体做功，内能增加，温度升高，压强增大，活塞跳出；活塞跳出短暂过程，瓶内气体绝热膨胀对外界做功，内能减少，温度降低，水蒸气有一部分被液化成小液滴，所以看到白雾。,结论,1外界对物体做功，物体的内能增加；,2物体对外界做功，物体的内能减少；,在绝热过程中：,1、两个温度不同的物体相互接触或靠近时热量从高温物体传到低温物体。这样的过程叫做热传递。,二、热和内能,2、发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。,3、热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。,热对流,热辐射,结论,1.物体从外界吸热，物体内能增加；,2.物体对外界放热，物体内
3、能减少；,焦耳的实验,焦耳出生于英国曼彻斯特附近的索尔福德，其父本杰明焦耳经营一家大啤酒厂。1834年父亲跟随著名化学家道尔顿学习化学，激发了焦耳对科学的兴趣。,詹姆斯普雷斯科特焦耳（JamesPrescottJoule）1818-1889英国实验物理学家,1840年开始的近40年中，焦耳进行了数百次实验，以求精确测定外界对系统做功和传热对于系统状态的影响，以及功与热量的相互关系。,实验一：焦耳桨叶轮实验装置,实验结论：在绝热情况下，对于同一系统，无论是机械做功还是电流做功，只要做功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。,实验二：焦耳磁电机实验装置,在热力学系统的绝热
4、过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。,哪些力做功仅由物体的初末位置决定，与物体的运动路径无关？,探讨：,类比法,一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统状态的物理量。该物理量表征系统某一状态的能量，称为系统的内能，用符号U表示.,三、内能,在绝热过程中，系统内能改变等于外界对系统所做的功，即,在传热过程中，系统内能改变等于系统与外界传递的热量，即,UQ,UW,实物展示：斯特林外燃发电机微型,2018年3月30日17：23,人生就是一次次幸福的相聚，夹杂着一次次伤感的别离，我不是在最好的时光遇见了你们，而是遇见了你们，我才有了这段最好的时光。致可爱的你们,