内容正文:
第十二章 内能与热机
12.1 认识内能
知识点一 内能
精练版P18
1.定义:在物理学中,把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2.类比法理解内能和机械能
3.影响内能的因素:
(1)温度:同一物体温度越高,内能越大。
(2)质量:温度与状态相同的同种物质组成的物体,质量大的,内能大。
(3)体积:质量、温度、状态相同的物体,体积不同,内能不同。
(4)状态:同一物体在温度相同时,状态不同,内能不同。
(5)种类:不同物质的分子大小、结构不同,分子间作用力也不同,在其他因素相同时内能不同。
4.内能与温度的关系:当物体的温度升高时,物体的内能增大,这里温度是通过影响分子的动能来间接的影响内能;当一个物体的内能增大时,物体的温度不一定升高,例如当晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变。
例1 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,它的内能一定会增加
B.一杯水放在高处比放在低处具有的内能大
C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
解析:物体的内能与温度有关,温度越高内能越大,故A正确;物体内能的大小取决于它的温度、体积、质量、状态和物质的种类等,而与物体的位置高低无关,故B错误;物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量,物体在任何温度下都有内能,故C错误;水的内能不仅与温度有关,还和水的质量等有关,故温度相等的1kg水和100g水的内能不同,故D错误。
答案:A
知识点二 改变内能的两种方式
精练版P18
1.改变物体内能的两种方式:即做功和热传递,它们在改变物体内能上“等效”。
2.做功和物体内能的改变:
(1)做功可以改变物体的内能。对物体做功,物体的内能会增加;物体对外界做功,物体的内能会减少。
(2)做功改变内能的量度:做功的多少。
(3)做功改变物体内能的方式:压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体、体积膨胀等。
(4)做功改变内能的实质:做功改变物体内能的实质是能量的转化过程,是内能与其他形式的能量之间发生相互转化的过程,能量的形式发生改变。
温馨提示:外界对物体做功,物体内能的增加取决于做功的方式,指的是压缩、摩擦、锻打、弯折等这些方式;物体对外界做功,物体的内能减少,特指的是气体的体积膨胀做功这种方式。
3.热传递和物体内能的改变:
(1)热传递改变物体的内能,就是一个物体的一部分内能转移到另—个物体,或者是内能从同一物体的高温部分转移到低温部分。
(2)热传递改变内能的量度:内能转移的多少。
(3)热传递改变物体内能的方式:传导、对流、辐射。
(4)热传递改变物体内能的实质:能量的转移过程,能量的形式不发生改变。
温馨提示:热传递时由于物体之间存在着温度差,故内能从高温物体传递到低温物体,此时高温物体的内能减少,低温物体的内能增加,最后持续到物体的温度相同为止。热传递的最终结果是两个物体的温度保持相同,而不是内能保持相等。
例2 在如图所示的实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
解析:搓手取暖、从滑梯上滑下时臀部发热、钻木取火都是利用做功的方式来改变物体的内能的,B、C、D错误;铁锅热得烫手是通过热传递改变物体内能的,A正确。
答案:A
易错点1 对内能和机械能的理解
例3 关于内能和机械能,下列说法正确的是( )
A.一个物体的机械能为零,则内能一定为零
B.一个物体可能没有内能,但一定有机械能
C.一个物体可能没有机械能,但一定有内能
D.一个物体的机械能增加时,内能一定减小
解析:机械能存在的条件:一是物体必须运动才能具有动能,二是物体必须被举高或发生弹性形变才具有重力势能或弹性势能;内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,由于一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,因此一切物体在任何情况下、任何状态下都具有内能。故C选项正确。
答案:C
易错点2 物体内能的改变与温度的关系
例4 一块0℃的冰变为0℃的水的过程中,它的内能变化情况是( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.不能确定
解析:一块0℃的冰变为0℃的水的过程是熔化过程,在此过程中吸热,温度不变,分子动能不变,但由于吸热增大了分子势能,所以内能增加。
答案:A
$$
第十二章 内能与热机
12.1 认识内能
分子动能
分子势能
温度
质量
体积
状态
种类
热传递
转化
压缩体积
转移
传导
辐射
转移
A
D
增大
升高
有
任何物体在任何情况下都具有内能
乙、丙
甲、丁
气筒壁是否还发烫
$$
12.2 热量与热值
知识点一、二 热量、探究物体吸收或放出的热量
精练版P20
1.定义:在物理学中,把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。当仅有热传递时,物体吸