10.2热和内能-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-3）

§10.2 热和内能 烤火取暖 开火烧水 太阳辐射 生活中常见的一些热现象 给你一根钢丝，如何才能改变它的内能呢？ “摩擦” “折” “敲打” “锯” … 做功 热传递 “烧” “晒” “烤” “烫” “冻”或者“冰” … 那么到底什么条件下物体会吸、放热量？吸、放热量遵循怎样的规律？ 在热传递过程中，总是高温物体把热量传给低温物体。或一个物体的高温部分传给低温部分。 一、热传递 1、定义：两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止，我们说热量从高温物体传到了低温物体，这个过程称之为热传递. 2、发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。 4、最终结果： 5、实质： 6、注意： 两物体或物体的各个部分温度相同。（即达到热平衡） 能量的转移，改变系统的内能。 热传递传递的是热量，而不是温度。 3、传递规律：从高温物体传向低温物体。 经过一段时间 7、热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射 热对流 热传导 热辐射 热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质传导热的能力各不相同，容易传导热的物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等 热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式 热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强 如何区分热传递的三种方式？ 1．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 热量 物体间存在温度差才能发生热传递.在达到温度相同后停止热传递 可能是与外界发生了热传递，也可能是由于外界对其做功或其对外界做功 B 例题 2、关系：当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2，内能的增量△U=U2-U1就等于外界向系统传递的热量Q，即 外界没有对系统（水）做功，只对系统传热，同样能改变系统的状态. 二、热和内能 1、热量（Q）：是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度.（过程量，国际制单位焦耳） △U＝Q 即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量。 3、说明: （1）像做功一样，热量的概念也只有在涉及能量的传递时才有意义.所以不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量. （2）物体从外界吸热，物体内能增加。物体对外界放热，物体内能减少。 物理量 符号 意义 符号 意义 Q ΔU 系统吸收热量 系统放出热量 内能增加 内能减少 + ΔU>0 － ΔU<0 △U＝Q 水内能增加 碳的内能减少 三、做功和热传递的区别 比较项目 做功 热传递 内能变化 外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少 物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少 物理实质 其他形式的能（机械能、电能等）与内能之间的转化（不同形式能量间的转化） 不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移（同种形式能量的转移） 相互联系 做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的 （做功和热传递在改变物体的内能上是等效的） 从微观角度，传热通过分子热运动的碰撞实现内能的转移. ①做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少．热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变用热量来量度的．物体吸收多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出多少热量，物体的内能就减少多少． ②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： 做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（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（同种形式能量的转移），从微观角度，传热是在分子相互作用下，通过分子热运动的碰撞实现内能的转移。 高温热源 导热壁 改变内能的两种方式 做功 热传递 对内 对外 吸热 放热 内能增加 内能增加 内能减少 内能减少 （外界对物体做功） （物体对外界做功） （物体从外界吸热） （物体对外界放热） 思考讨论 在寒冷的冬季，人们常常生火取暖，当我们双手靠近火源，双手立即就会感受到手变热了。思考一下内能的概念，你认为改变物体的内能有几种方式？ 提示：做功和热传递。 内能是一个状态量,一个物体在不同的状态下有不同的内能 内能与热量的区别 热量是一个过程量，与一段过程对应，它表示由于热传递