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1、改变内能的两种方式 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望、做功可以改变物体的内能、做功可以改变物体的内能 点击下图观看视频讲解点击下图观看视频讲解由此可知:由此可知:1外界对物体做功,物体的内能增加外界对物体做功,物体的内能增加 2物体对外界做功,物体的内能减少物体对外界做功,物体的内能减少 二、热传递可改变物体的内能二、热传递可改变物体的内能 1热传递:没有做功而使内能改变的物理热传递:没有做功而使内能改变的物理过程叫做过程叫做热传递热传递 三、做功和
2、热传递的区别三、做功和热传递的区别1做做功功使使物物体体内内能能发发生生改改变变的的时时候候,内内能能的的改改变变就就用用功功数数值值来来量量度度外外界界对对物物体体做做多多少少功功,物物体体的的内内能能就就增增加加多多少少;物物体体对对外外界界做做多多少少功功,物物体体的的内内能能就减少多少就减少多少 热热传传递递使使物物体体的的内内能能发发生生改改变变的的时时候候,内内能能的的改改变变是是用用热热量量来来量量度度的的物物体体吸吸收收了了多多少少热热量量,物物体体的的内内能能就就增增加加多多少少;物物体体放放出出了了多多少少热热量量,物物体体的的内内能就减少多少能就减少多少 2做功和热传递在
3、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:做做功功使使物物体体的的内内能能改改变变,是是其其他他形形式式的的能能量量和和内内能能之之间间的的转化(不同形式能量间的转化)转化(不同形式能量间的转化)热传递使物体的内能改变,是物体间内能的转移(同种形热传递使物体的内能改变,是物体间内能的转移(同种形式能量的转移)式能量的转移)例题:例题:关于物体的内能,下列说法正确的是()关于物体的内能,下列说法正确的是()A相相同同质质量量的的两两种种物物体体,升升高高相相同同的的温温度度,内内能增量一定相同能增量一定相同B一定
4、量一定量0的水结成的水结成0的冰,内能一定减少的冰,内能一定减少C一一定定量量气气体体体体积积增增大大,但但既既不不吸吸热热也也不不放放热热,内能一定减少内能一定减少D一一定定量量气气体体吸吸收收热热量量而而保保持持体体积积不不变变,内内能能一定减少一定减少解析:解析:内内能能是是物物体体内内所所有有分分子子的的动动能能和和相相互互作作用用的的势势能能之之和和相相同同质质量量的的两两种种物物体体,分分子子数数不不同同,初初始始温温度度及及分分子子间间相相互互作作用用都都不不尽尽相相同同,升升高高相相同同的的温温度度时时,内内能增量不一定相同,选项能增量不一定相同,选项A不正确不正确0的的水水结
5、结成成0的的冰冰,既既放放出出热热量量,又又增增大大体体积积对对外做功,因此,其内能一定减少,选项外做功,因此,其内能一定减少,选项B正确正确一一定定量量气气体体经经历历绝绝热热膨膨胀胀过过程程,对对外外做做功功,气气体体的的内能一定减少,选项内能一定减少,选项C正确。正确。一一定定量量气气体体吸吸收收热热量量而而体体积积不不变变,气气体体不不对对外外做做功功,内能一定增加而不可能减少,选项内能一定增加而不可能减少,选项D错误错误 综上所述,本题正确答案为综上所述,本题正确答案为B、C小结:小结:做功和热传递是改变物体内能的两个不同的物做功和热传递是改变物体内能的两个不同的物理过程理过程做功和
6、热传递在改变物体内能上等效但本质做功和热传递在改变物体内能上等效但本质不同不同物体内能的变化由功和热量来量度物体内能的变化由功和热量来量度 四、热力学第一定律四、热力学第一定律 1物体与外界没有热交换时(绝热过程)物体与外界没有热交换时(绝热过程)外界对物体外界对物体做多少功,它的内能就增加多少,反之物体对外界做多少功,它的内能就增加多少,反之物体对外界做功多少,它的内能就减少多少,做功多少,它的内能就减少多少,W=U 其其中中 U表表示示内内能能的的增增量量,内内能能 U增增加加取取正正,内内能能 U减减少少取取负负;W表表示示功功,外外界界对对物物体体做做功功W取取正正物物体体对对外外界界
7、做做功功,W取取负负做做功功的的过过程程,物物体体的的体体积积必必发发生变化生变化2 2物体与外界间没有做功时,物体从外界吸收多少热物体与外界间没有做功时,物体从外界吸收多少热量,它的内能就增加多少;物体向外界放出多少热量,它的内能就增加多少;物体向外界放出多少热量,它的内能就减少多少,量,它的内能就减少多少,Q=U 其其中中Q 表表示示热热量量,物物体体从从外外界界吸吸热热Q 取取正正,物物体体向向外界放热外界放热Q 取负取负3热热力力学学第第一一定定律律:物物体体内内能能的的增增加加等等于于外外界界对对物物体所做的功与从外界吸收的热量之和体所做的功与从外界吸收的热量之和(l)热热力力学学第
8、第一一定定律律反反映映了了功功、热热量量跟跟内内能能改改变变之之间的定量关系间的定量关系(2)式中)式中Q、U、W的正负及含义如上所述的正负及含义如上所述 五、能量守恒定律五、能量守恒定律 点击下图观看视频讲解点击下图观看视频讲解1大量事实证明:各种形式的能可以相互转化,并大量事实证明:各种形式的能可以相互转化,并且在转化过程中守恒且在转化过程中守恒2能量守恒定律:能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另外的物体,在转化或转或者从一个物体转移到另外的物体,在转
9、化或转移过程中其总量不变移过程中其总量不变 3能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的规律之能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的规律之一,也是一,也是1919世纪自然科学的三大发现之一,被恩世纪自然科学的三大发现之一,被恩格斯称为格斯称为“伟大的运动基本规律伟大的运动基本规律”六、永动机不可能制成六、永动机不可能制成 点击下图观看视频讲解点击下图观看视频讲解1 1第第一一类类永永动动机机:人人们们把把设设想想中中的的不不消消耗耗能能量量的的机机器器叫做第一类永动机叫做第一类永动机2 2第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定律,所第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定律,所以不可能制成以不可能制成
10、例题:例题:一一定定量量的的气气体体从从外外界界吸吸收收了了2.6105J的的热热量量,内内能能增增加加了了4.2105J是是气气体体对对外外界界做做了了功功,还还是是外外界界对对气气体体做做了了功功?做做了了多多少少焦焦耳耳的的功功?解析:解析:引起物体内能变化的物理过程有两种,做功和热传引起物体内能变化的物理过程有两种,做功和热传递,由于物体内能的增加量大于物体从外界吸收的递,由于物体内能的增加量大于物体从外界吸收的热量,所以一定存在外界对物体做功热量,所以一定存在外界对物体做功根据热力学第一定律根据热力学第一定律 U=Q W得:得:W为正值,表明外界对物体做功为正值,表明外界对物体做功 小结:小结:热力学第一定律:热力学第一定律:U=Q W 能量在转化或转移过程中遵守能量守恒定律能量在转化或转移过程中遵守能量守恒定律第一类永动机不可能制成第一类永动机不可能制成 结束