内容正文:
第2节内能
第十三章 内能
适用人教版(2012)
学
习
目
标
1.会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递能改变物体的内能。
3.知道热量的概念和单位。能判断热量、内能和温度之间的关系。
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
导入新课
装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里?
内能
我们知道,运动的物体具有动能。
分子在不停的做无规则运动,是否也具有动能?
构成物质的分子在不停地做热运动,温度越高,分子热运动的速度越 ,它们的动能也就越 。
类比
运动着的足球具有动能
运动着的分子也具有动能
大
大
分子由于运动而具有的能叫分子动能。
内能
所以相互吸引或排斥的分子也具有势能,这种势能叫做分子势能。
弹簧形变时具有弹性势能
类比
分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力
拉伸或压缩
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的 (internal energy)。内能的单位是 ( ),各种形式能量的单位都是焦耳。
内能
内能
焦耳
J
内能是一个宏观量,是指物体的内能,而不是个别分子或少数分子的能量。
内能具有不可测量性,即不能准确的知道一个物体内能的具体数值。
内能
温度反应了物体内部分子运动的剧烈程度,物体温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,物体内能也就越大。(在其他条件相同的情况下)
质量:物体所含物质的多少。在其他条件相同时,物体质量越大,分子数目越多,内能越大。
同一物体的物态和体积改变时,分子间距改变,分子间的作用力改变,分子势能改变,内能也就改变。
物质的种类不同,其分子的大小、结构、分子间的作用力不同,在其他条件相同时,内能有所不同。
物体内能改变时,温度不一定改变,例如晶体熔化凝固过程
例如:温度相同的1Kg水和1t水,1t水的内能要比1Kg水的内能大
例如:0℃的1Kg的水和冰,水的分子间距(体积)大于冰的,故水的内能大于冰的内能。
影响内能大小的因素
温度
质量
物态和体积
物质种类
1.如图所示三杯水的内能大小,下列判断正确的是( )
A.a杯中的水内能最大 B.b杯中的水内能最大
C.c杯中的水内能最大 D.三杯水的内能一样大
例题1
C
解析:
对于同种物质,质量越大,温度越高,内能就越大,所以c杯内的水内能最大,故ABD错误,C正确。
故选C。
例题1
飞在空中的足球,离开地面,具有 ;足球在空中飞行,还具有 。空中运动的足球除了整体具有 外,同时还具有 。机械能与整个物体的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关, 。
内能
重力势能
动能
机械能
内能
内能是不同于机械能的另一种形式的能
内能 机械能
定义 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和 整个物体所具有的动能、重力势能和弹性势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、体积、物态及物质的种类 物体的质量、速度、高度、弹性形变程度
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 永远存在 运动、在高处或发生弹性形变
联系 ①具有机械能的物体一定具有内能,但是具有内能的物体不一定具有机械能
②物体的内能和机械能可以相互转化
内能
内能与机械能的区别与联系
,不论 高低,都具有 。炙热的铁水具有内能;冰冷的冰块,温度虽然低,其中的水分子仍然在做 ,所以也具有内能。物体温度降低时内能 ,温度升高时内能 。
内能
一切物体
温度
内能
热运动
减少
增加
在任何情况下;因为分子在不停的做无规则运动,且分子间都存在引力和斥力,所以物体无论处在何种情况下都具有内能
物体内能的改变
如果把烧热的工件放到冷水中,工件会凉下来,而冷水会变热,这是因为在此过程中发生了 。发生热传递时,高温物体内能 ,低温物体内能 。热传递可以改变物体的内能。
热传递
减少
增加
物体内能的改变
热传递
条件
实质
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
内能由高温物体(部分)转移到低温物体(部分)
高温物体(部分)放出热量,温度降低,内能减少;低温物体(部分)吸收热量,温度升高,内能增加
热平衡(两个物体或部分没有温度差,即温度相同)
内能的转移,能量的形式没有发生改变
方向
过程
结果
注意:不是由内能大的物体(部分)转移到内能小的物体(部分)
在热传递过程中,传递能量的多少叫做 (quant