功和内能 热和内能PPT课件

1、引入：古时候与钻木取火；冬天搓手可使双手变暖；向手吹气也可使双手变暖，是什么原因使物体的温度发生了变化呢？第1页/共20页实验录像：压缩空气引火实验录像：压缩空气引火演示演示: :在有机玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,迅速压下筒中的活塞,观察筒底物品的变化。第2页/共20页实验录像：钻木取火第3页/共20页这两个实验说明了什么？第4页/共20页焦耳的实验焦耳的实验 焦耳实验揭示了热量与功之间确定的当量关系（卡4.186焦耳），表明机械运动或电磁运动与热运动之间是可以相互转化的它启迪人们继续发现了各种物质运动之间的相互转化关系，为能量转化和守恒定律的建立奠定了基础 系统只由于外界对它做

2、功而与外界交换能系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫样的过程叫绝热过程绝热过程绝热过程：绝热过程：第5页/共20页实验一：对系统做机械功实验一：对系统做机械功 重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化。结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统状态的变化是相同的。焦耳实验是一个需要焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的在绝热过程中完成的实验实验第6页/共20页实验二：对系统做电功实验二：对系统做电功 电流通过电热丝使绝热容器内的液体温度升高。结论：对同

3、一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。第7页/共20页焦耳的实验说明什么问题？ 在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的。也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关。第8页/共20页 内内 能能 任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。我们把这个物理量称为系统的内能。 当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量 U= U2- U1就等于外界对系统所

4、做的功W，即 U=W。第9页/共20页思考：思考：在绝热过程中，若系统对外界做功呢，系统的内能怎么变？第10页/共20页实验录像：气体膨胀演示：演示：在烧瓶里加入水，水的上方有水蒸气。用带孔橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。第11页/共20页由此可知：由此可知：1 1绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能增绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能增加加 2 2绝热过程中绝热过程中，物体对外界做功，物体的内能减少物体对外界做功，物体的内能减少 第12页/共20页 热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。 发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。 两个温度不同的

5、物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，我们说热量从高温物体传到了低温物体。这样的过程叫做热传递。热传递第13页/共20页热和内能热和内能 热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。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 U=Qu 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。 外界没有对系统（水）做功，只对系统传热，同样能改变系统的热力学状态。思考：思考：在单纯传热过程中，若系统对外界放热呢，系统的内能怎么变？第14页/共20页1 1、物体从外界吸

6、热，物体内能增加。、物体从外界吸热，物体内能增加。2 2、物体对外界放热，物体内能减少。、物体对外界放热，物体内能减少。在单纯传热过程中第15页/共20页做功和热传递的区别做功和热传递的区别 1.绝热过程中，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 第16页/共20页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

7、，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） 第17页/共20页1.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（ ）A 物体的机械能和内能都不变B 物体的机械能减少，内能不变 C 物体的机械能增加，内能增加D 物体的机械能减少，内能增加D第18页/共20页2.2.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（ ） A A外界对气体做功，气体分子的平均动能增加外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B B外界对气体做功，气体分子的平均动能减少外界对气体做功，气体分子的平均