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1、第三章热力学基础第三章热力学基础第一节内能功热量第一节内能功热量 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇1 1了解内能改变的两种方式：做功、热传递了解内能改变的两种方式：做功、热传递2 2了解内能的变化可以分别由功和热量来量度了解内能的变化可以分别由功和热量来量度3 3理解热量的概念理解热量的概念4理解做功和热传递对改变物体内能的等效性及理解做功和热传递对改变物体内能的等效性及它们本质区别它们本质区别 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇物体内所有分子
2、热运动的动能和分子势能的总和，物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能由于分子在不停地做着无规则热运动叫做物体的内能由于分子在不停地做着无规则热运动而具有动能，它与物体的温度有关而具有动能，它与物体的温度有关(温度是分子平均动能温度是分子平均动能的标志的标志)分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的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积有关有什么办法能让你手中的铁丝发烫，你能说出多少有什么办法能让你手中的铁丝发烫，你能说出多少种办法？种办法？冬天，手很冷时，捧着热水袋会感
3、到暖和，两手互冬天，手很冷时，捧着热水袋会感到暖和，两手互相搓一搓也会感到暖和，为什么？相搓一搓也会感到暖和，为什么？目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇1 1从宏观上看，物体的内能与物体的从宏观上看，物体的内能与物体的_和和_都有关系从微观看，都有关系从微观看，_升高，分子平均升高，分子平均动能增加，因而物体的内能动能增加，因而物体的内能_，_变化时，变化时，分子势能变化，因而物体的内能分子势能变化，因而物体的内能_2做功可以改变物体的做功可以改变物体的_，若物体与外界无，若物体与外
4、界无热量交换，外界对物体做功，物体内能热量交换，外界对物体做功，物体内能_，物体对，物体对外界做功，物体内能外界做功，物体内能_，且做功的多少，且做功的多少_物体内能的变化物体内能的变化温度温度体积体积温度温度增加增加体积体积发生变化发生变化内能内能增加增加减少减少等于等于 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇3 3热传递也可以改变物体的内能热传递也可以改变物体的内能_物体总是物体总是自发地把它的内能传递给自发地把它的内能传递给_物体，若热传递过程中物体，若热传递过程中没有做功过程，低温物体吸收的热量没有做功过程，低温物体吸收的热量_它内能的增它内能的增加，
5、加，_物体放出的热量物体放出的热量_它内能的减少它内能的减少4做功和热传递在改变物体内能上是做功和热传递在改变物体内能上是_的，的，但它们的实质不同，做功对应的是其他形式的能与内能的但它们的实质不同，做功对应的是其他形式的能与内能的相互相互_，热传递是物体间内能的，热传递是物体间内能的_高温高温低温低温等于等于高温高温等于等于等效等效转化转化转移转移 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇5 5焦耳通过实验测定了机械功与所产生的热量焦耳通过实验测定了机械功与所产生的热量之间的关系，称为之间的关系，称为_，它等于，它等于_ _ JcalJcal1 1.热功当量热
6、功当量4.18 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇考点考点1 1 功和内能功和内能1 1对功和内能关系的理解对功和内能关系的理解(1)(1)内能与内能变化的关系：内能与内能变化的关系：物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和因此物体的内能是一个状态量能之和因此物体的内能是一个状态量当物体温度变化时，分子平均动能变化物体体当物体温度变化时，分子平均动能变化物体体积变化时，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由积变化时，分子势能发生变化
7、，因此物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关初、末状态决定，与中间过程及方式无关 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇(2)(2)做功与内能变化的关系：做功与内能变化的关系：做功改变物体内能的过程是其他形式的能做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械如机械能能)与内能相互转化的过程与内能相互转化的过程在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少(3)(3)功和内能的区别：功和内能的区别：功是过程量，内能是状态量功
8、是过程量，内能是状态量在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇物体的内能大，并不意味着做功多在绝热过程物体的内能大，并不意味着做功多在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多中，只有内能变化较大时，对应着做功较多注意：注意：(1)(1)设初态内能为设初态内能为U U1 1，末态内能为，末态内能为U U2 2，内能的，内能的变化量为变化量为U U，U UU U2 2U U1 1，U U00，内能增加；，内能增加；U U00，内能减少内能减少(2)在绝热过程中在绝热过程中UW.目标篇
9、目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇例例1 1如图所示，如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉连同拉杆杆)是绝热的，且不漏气以是绝热的，且不漏气以E E甲甲、E E乙乙分别表示甲、乙两气分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()A AE E甲甲不变，不变，E E乙乙减小减小B BE E甲甲不变，不变，E E乙乙增大增大C CE E甲甲增大，增大，E E乙乙不变不变D DE E甲甲增大，增大，E E乙乙减小减小 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点
10、篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇解析：解析：接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体接触面是绝热面，拉动拉杆，对乙部分气体来讲，气体对外界做功，内能减小，温度降低；对甲部分来讲，气体对外界做功，内能减小，温度降低；对甲部分气体来讲，外界对气体做功，内能增加，故选项气体来讲，外界对气体做功，内能增加，故选项D D正确正确答案：答案：D 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇课课 堂堂训训 练练1 1绝热过程中，外界压缩气体做功绝热过程中，外界压缩气体做功20 J20 J，下列说法，下列说法中正确的是中正确的是()A A气体内能一定增加气体内能一定增加20
11、J20 JB B气体内能增加必定小于气体内能增加必定小于20 J20 JC C气体内能增加可能小于气体内能增加可能小于20 J20 JD D气体内能可能不变气体内能可能不变 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇解析：解析：绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化故做了多少功，就有多少内能发生变化故A正确正确答案：答案：A课课 堂堂训训 练练 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇考点考点2 2 热和内能热和内能1 1热传递热传递(1)(1)定义：高温物体
12、总是自发地把它的内能传递给低温定义：高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递(2)(2)方式：热传导、热对流、热辐射方式：热传导、热对流、热辐射(3)(3)条件：存在温度差条件：存在温度差2 2热量热量(Q Q)：是热传递过程中物体内能变化的量度：是热传递过程中物体内能变化的量度3 3热传递改变物体内能的实质热传递改变物体内能的实质 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇内能从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体的内能从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体的高
13、温部分转移到低温部分，在这个没有做功的过程中，吸高温部分转移到低温部分，在这个没有做功的过程中，吸收热量的物体内能增加，放出热量的物体内能减少，内能收热量的物体内能增加，放出热量的物体内能减少，内能的变化由热量来量度，即的变化由热量来量度，即U UQ Q.4 4内能、温度和热量之间的区别和联系内能、温度和热量之间的区别和联系(1)(1)从宏观上看，温度表示的是物体的冷热程度，从微从宏观上看，温度表示的是物体的冷热程度，从微观上看，温度反映了分子热运动的剧烈程度，是分子平均观上看，温度反映了分子热运动的剧烈程度，是分子平均动能的标志温度相同时，任何物体的分子的平均动能都动能的标志温度相同时，任何
14、物体的分子的平均动能都相等，但是分子的平均速率不一定相等物体温度升高，相等，但是分子的平均速率不一定相等物体温度升高，其内能一定增加；但向物体传递热量，物体内能不一定增其内能一定增加；但向物体传递热量，物体内能不一定增加加 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇(2)(2)热量是物体热传递过程中物体内能改变的量度，热量是物体热传递过程中物体内能改变的量度，物体温度高，内能大，却不一定有热量的传递，离开内能物体温度高，内能大，却不一定有热量的传递，离开内能的改变，离开热传递，热量就毫无意义物体吸收热量，的改变，离开热传递，热量就毫无意义物体吸收热量，物体温度可能
15、升高，可能不变，也可能降低物体温度可能升高，可能不变，也可能降低注意：注意：(1)做功和热传递均能改变物体的内能，仅从内做功和热传递均能改变物体的内能，仅从内能的改变上无法知道系统用的是做功还是热传递方式使其能的改变上无法知道系统用的是做功还是热传递方式使其内能发生变化的，因此，做功和热传递在改变物体内能上内能发生变化的，因此，做功和热传递在改变物体内能上是等效的是等效的(2)(2)热传递改变物体内能的过程是物体间内能的转移，热传递改变物体内能的过程是物体间内能的转移，做功对应的是其他形式的能与内能的转化过程做功对应的是其他形式的能与内能的转化过程 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏
16、栏目目链链接接 导航篇导航篇例例2 2(双选双选)对于热量、功和内能三者的下列说法中正对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是确的是()A 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 B热量和功是内能的量度热量和功是内能的量度C 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 D系统内能增加了系统内能增加了200 J200 J，可能是外界采用绝热方式，可能是外界采用绝热方式对系统做功对系统做功200 J200 J，也可能是外界单纯地对系统传热，也可能是外界单纯地对系统传热200 J200 J 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目
17、目链链接接 导航篇导航篇解析：解析：热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，意义有本质区别，A A错；热量和功由过程决定，内能由物错；热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C C对，对，B B错；错；对一个绝热过程对一个绝热过程U UW W200 J200 J，对一个单纯热传递过程，对一个单纯热传递过程U UQ Q200 J200 J，D D对对答案：答案：CDCD 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇课课 堂堂训训 练练2 2(双选双选)关
18、于改变物体的内能，下列说法正确的关于改变物体的内能，下列说法正确的是是()A A做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程的物理过程B B外界对物体做功，物体的内能一定增大外界对物体做功，物体的内能一定增大C C物体对外界放热，物体的内能一定增大物体对外界放热，物体的内能一定增大D热量是在热传递中，从一个物体向另一个物体热量是在热传递中，从一个物体向另一个物体或物体的一部分向另一部分转移内能的多少或物体的一部分向另一部分转移内能的多少 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇课课 堂堂训训 练练解析：解析：做功和热
19、传递是改变物体内能的两种本质不做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的方法，做功的过程是不同形式的能相互转化的过程，同的方法，做功的过程是不同形式的能相互转化的过程，而热传递是同种形式的能而热传递是同种形式的能(内能内能)在物体间或物体的各部分在物体间或物体的各部分间的转移，间的转移，A正确；物体内能的变化取决于做功和热传递正确；物体内能的变化取决于做功和热传递两种途径，单凭一方面不足以判断其内能的变化，两种途径，单凭一方面不足以判断其内能的变化，B、C错误；根据热量的概念可知错误；根据热量的概念可知D正确正确答案：答案：AD 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇