内容正文:
第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
一、物体的内能
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
在物理学中把分子的这种无规则的运动又叫做分子的热运动。
观察对比:
①运动着的篮球具有动能
运动着的分子呢?
想一想?
结论:运动着的分子也动能.
我在动,也有动能噢!
由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。
②石块和地球互相吸引具有势能
互相吸引的分子也有势能吗?
石块由于地球吸引而下落
结论:互相吸引的分子也具有势能
讨论:互相排斥的分子之间有没有势能呢?
结论:互相排斥的分子也具有势能。
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
由于分子间存在着相互作用力而具有的
能叫做分子势能
物体内部所有分子的动能与势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体,不论温度高低,
都具有内能。
内能跟温度的关系
一个物体温度升高时
分子动能增大
它的分子运动速度加快
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
它的内能就会增加
一个物体温度降低时
它的内能就会减少
内能与机械能相同吗?
内 能:
机械能:
分子具有的能
物体作为整体所具有的能
与物体机械运动有关的能
与物体内分子的热运动及相互作用有关的能
内能不同于机械能
怎样改变物体的内能
人用力钻木,会使物体的温度升高,这是通过什么途径来改变物体内能的
?
你知道吗
饮料和冰块放在一起,它们的温度会发生变化,这是通过什么途径来改变物体内能的
改变的内能的方法
怎样改变物体的内能?
取一根粗铁丝,我们有什么办法使粗铁丝的温度升高,内能增加?
来回弯折铁丝
与其它物体来回摩擦
做功
用火加热铁丝
放在太阳下晒
放在热水中烫
热
传
递
改变物体内能的途径是做功和热传递。
做功改变物体内能
搓手时手变热了
滑下时摩擦发烫了
钻木取火
内能增加了
用做功的方式改变物体的内能
(1)克服摩擦对物体做功——机械能转化为内能,物体内能增加
(3)压缩气体对气体做功——机械能转化为内能,气体内能增加
(2)弯折铁丝对铁丝做功——机械能转化为内能,铁丝内能增加
(4)气体膨胀对物体做功——内能转化为机械能,内能减少
对物体做功,机械能转化为内能,物体的内能增加。
物体对外界做功,内能转化为机械能,内能减少。
用做功的方式改变物体的内能,实质是不同形式的
能之间的转化。
热传递改变内能
A.物体吸热
内能增加
B.物体放热
温度升高
温度降低
内能减少
讨论:热传递改变内能的实质是什么?
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
热传递的实质是内能的转移
做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一个物体温度升高了它的内能怎么变化?
是用哪种方式改变的内能?
热量
1、热量:在热传递过程中,物体内能改变的多少。
2、热量表示Q,内能表示E
3、热量和内能的单位:焦耳(J)。
▲热量是物体内能改变的一种量度。
4、热传递三种方式:传导、对流、辐射。如:
①铁勺放在热水中变热( )。②烧水时先下面热后全热( )。③在阳光下晒衣服( )。
5、热量传递:热量是从高温物体传到低温物体,最终温度相同。
传导
对流
辐射
讨论:热传递如何改变内能?
演示
★热传递改变内能的实质是:
结论:
A.物体吸热
温度升高
内能增加
B.物体放热
温度降低
内能减少
内能发生转移
高温物体
高温部分
转移到
低温物体
(不同物体之间)
低温部分
(同一物体之间)
Q
Q
物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和,叫物体的内能。
小结:
1.什么叫内能
(3)热传递和做功改变物体的内能是等效的.
2、温度跟内能的关系
一个物体温度升高时,它的内能就增加;一个物体温度降低时,它的内能就减少。
(1)热传递
实质——
内能的转移
内能改变的量度——
传递的热量
(2)做功
实质——
内能与机械能(其它能)的转化
内能改变的量度——
做功的多少
3、改变内能的两种方式
4、热量:在热传递过程中,物体内能改变的多少。
课堂练习:
1.改变物体内能的方式有 和 .
热传递
做功
2.物体内部 和
的总和叫做物体的内能.物体温度升高