内容正文:
内能与热机
第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
知识点
物体的内能
1. 内能
(1)定义:物体内所有分子的动能与分子势能的总和,
叫做物体的内能。
(2)单位:焦耳,简称焦,符号 J。
2. 分子的热运动:物理学中把分子的无规则运动叫做分子
的热运动。
3. 分子的热运动与温度的关系:物体温度越高,分子的无
规则运动越剧烈。
4. 影响物体内能大小的因素
温度 同一物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大
质量 相同温度的同种物质,状态不变时质量越大,内能越大
状态
同种物质,质量、温度相同,状态不同,其内能也不相
同,一般来说物质处于气态、液态、固态时的内能依次
减小
体积
例如在热胀冷缩现象中物体体积的变化是因为分子间
距离发生变化,引起分子势能的变化,因而物体体积变
化也影响着内能的变化
物质
种类
不同物质温度相同时,它们的分子势能不同,内能不
同,因为不同物质的分子大小、结构不同
知识点
改变物体内能的两种途径
改
变
物
体
内
能
的
方
法
热传递
条件:不同物体或同一物体的不同部分之间存
在温度差
方向:高温物体(部分)→低温物体(部分)
方式(方法):热传导、热对流、热辐射
实质:内能的转移,能量的形式没有发生改变
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做功
方向
外界对物体做功———物体内能增加
物体对外界做功———物体内能减少{
方式
外界对物体做功———压缩体积、摩擦生热等
物体对外界做功———体积膨胀等{
实质:内能与其他形式的能的转化,能量的形式发生
改变
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内能与机械能的区别与联系:
内能是与机械能完全不同的另
外一种形式的能。 机械能与物
体的机械运动情况有关,如物
体的速度、高度,物体是否发生
了弹性形变等。 内能只与物体
内部分子的热运动和分子之间
的相互作用有关,无论物体是
否有机械能,物体一定有内能。
一切物体在任何情况下都具有
内能,0℃的物体也具有内能。
(1)热传递的实质是内能的转
移,能量的形式没有发生改变;
从高温物体传递到低温物体的
是内能,而不是温度。 (2)做功
改变内能实质是内能与其他形
式的能之间的转化。
知识点
热量
1. 热量:
(1)定义:在热传递过程中,物体间内能传递的多少称
为热量。 热量通常用字母 Q 表示。
(2)单位:常用是焦耳,符号是 J。
2. 温度、热量和内能三者的区别与联系
温度 热量 内能
概念
宏观上,温度
表示物体的冷
热程度;微观
上,温度反映
物体中大量分
子无规则运动
的剧烈程度
在热传递过程中,物
体间内能传递的多少
称为热量,即热传递
过程中吸收或放出热
量的多少,在数值上
等于内能转移的数量
物体内所有
分子无规则
运动的动能
与分子势能
的总和
单位 摄氏度(°C) 焦耳(J) 焦耳(J)
性质 状态量 过程量 状态量
存在形式
大量分子无规
则运动的体现
只有在物体的温度或
状态发生变化时,即热
传递过程中才有意义
一切物体在
任何情况下
都具有内能
联系
温度越高,分子运动越剧烈,分子动能增大,内能越
大;热传递可以改变物体的内能,使其内能增加或减
少,但温度不一定会改变
改变内能的方式
例 1:下列四个事例中,通过做功的方式改变物体内能的
是( )
①冬天,搓手会让手变暖和
②冬天,对手哈气取暖
③炒菜时,铁锅热得烫手
④水蒸气把软木塞冲开时,温度会降低
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
01
(1)“热量”是过程量,要用“吸
收”或“放出”来表述,而不能用
“含有”或“具有”来表述。 (2)
一个物体的温度升高,内能一
定增大,但内能增大温度不一
定升高。 如:晶体的熔化(或疑
固)过程。
抓“实质”,抓“关键词”。 做功
改变内能:“压缩” “摩擦” “锻
打”等。 热传递改变内能:“取
暖”“加热”“遇冷”等。
内能与热机
温度、热量与内能的关系
例 2:关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 仅在两物体之间发生热传递时,高温物体内能一
定减少,低温物体内能一定增加
B. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为温度越高,
汤含有的热量较多
C. 0℃的冰熔化成 0
℃的水,温度不变,内能不变
D. 一个物体温度升高,一定是吸收到了热量
【解析】B. 我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤
的温度高;热量是一个过程量,不能说物体含有多
少热量,B 错误;C. 0℃ 的冰熔化成 0℃ 的水后,吸
收热量,温度不变,内能增加,C 错误;D. 一个物体
温度升高,不一定是吸收了热