7.3物体的内能 热力学第一定律ppt课件

1、物体的内能物体的内能改动内能的两种方式改动内能的两种方式能量转换与守恒定律能量转换与守恒定律热力学第一定律热力学第一定律 一、分子的内能一、分子的内能 1. 分子动能构成物体的分子都是做永不停息地无规分子动能构成物体的分子都是做永不停息地无规那么运动的，因此运动的分子所具有的动能叫做分子动能那么运动的，因此运动的分子所具有的动能叫做分子动能。 2. 分子平均动能物体内一切分子动能的平均值叫做分子平均动能物体内一切分子动能的平均值叫做分子的平均动能。分子的平均动能。 3. 3. 温度是物体分子热运动平均动能的标志温度是物体分子热运动平均动能的标志 物体的物体的温度越高，分子热运动越猛烈，分子的平

2、均动能就越大；温度越高，分子热运动越猛烈，分子的平均动能就越大；反之，物体的温度越低，分子的热运动越缓慢反之，物体的温度越低，分子的热运动越缓慢, ,分子的平分子的平均动能就越小。因此均动能就越小。因此, ,从气体动实际的观念看来，温度是从气体动实际的观念看来，温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体分子热运动平均动能的标志。 在分子力作用范围内，分子具有由它在分子力作用范围内，分子具有由它们的相对位置决议的势能，这种势能叫做分子势能。们的相对位置决议的势能，这种势能叫做分子势能。 对于确定的气体，假设改动它的体积，分子间的间对于确定的气体，假设改动它的体积，分子间的间隔就会改动，分子势能也会

3、随之改动。因此，分子势能隔就会改动，分子势能也会随之改动。因此，分子势能的大小由物体的体积决议。的大小由物体的体积决议。 4. 分子势能分子势能 5. 物体的内能物质内一切分子的动能与势能的总物体的内能物质内一切分子的动能与势能的总和，叫做物体的内能。和，叫做物体的内能。 由于分子的平均动能与温度有关系，分子势能与物由于分子的平均动能与温度有关系，分子势能与物体的体积有关系，因此，物体的内能与物体的温度和体体的体积有关系，因此，物体的内能与物体的温度和体积有关。积有关。 留意：留意： 1物体的内能和物体的机械能是两种不同方式的能物体的内能和物体的机械能是两种不同方式的能量。量。 2任何物体都具

4、有内能，具有内能的物体可以同时任何物体都具有内能，具有内能的物体可以同时具有机械能或其他方式的能。具有机械能或其他方式的能。 二、改动物体的内能的两种方式二、改动物体的内能的两种方式 物体的内能是可以改动的，当物体的温度升高时，分物体的内能是可以改动的，当物体的温度升高时，分子的动能添加，物体的内能也随之添加；当物体的温度降子的动能添加，物体的内能也随之添加；当物体的温度降低时，物体的内能也随之减少。当物体的体积改动时，分低时，物体的内能也随之减少。当物体的体积改动时，分子势能发生了变化，物体的内能也随之改动。子势能发生了变化，物体的内能也随之改动。 例如，用砂轮磨刀具时，砂轮例如，用砂轮磨刀

5、具时，砂轮和刀具都会变热，温度升高，内能和刀具都会变热，温度升高，内能添加；在锯木头的时候，抑制摩擦添加；在锯木头的时候，抑制摩擦力做了功，锯条和木头的温度都会力做了功，锯条和木头的温度都会升高，内能添加。升高，内能添加。 1. 做功可以改动物体的内能做功可以改动物体的内能 用力紧缩气体做功也可以改动气体的内能。例如，把用力紧缩气体做功也可以改动气体的内能。例如，把一小块浸过乙醚的棉花放在装有活塞的密封玻璃气缸的底一小块浸过乙醚的棉花放在装有活塞的密封玻璃气缸的底部，当快速向下推压活塞时，被紧缩的气体的内能会迅速部，当快速向下推压活塞时，被紧缩的气体的内能会迅速添加，气体骤然变热，当温度到达乙

6、醚的燃点时，浸有乙添加，气体骤然变热，当温度到达乙醚的燃点时，浸有乙醚的棉花便熄灭起来，可见，外力紧缩气体对气体做功，醚的棉花便熄灭起来，可见，外力紧缩气体对气体做功，会使气体的内能添加。会使气体的内能添加。 2. 热传送可以改动物体的内能热传送可以改动物体的内能 1热传送是指经过传送热量而使物体内能改动的过热传送是指经过传送热量而使物体内能改动的过程。在热传送过程中内能改动的多少叫做热量。程。在热传送过程中内能改动的多少叫做热量。 2 热传送有三种方式热传送有三种方式 传导、对流、热辐射。传导、对流、热辐射。 传导传导 烧铁条的一端，另一端也会热起来，这种热传送烧铁条的一端，另一端也会热起来

7、，这种热传送的方式叫做传导。的方式叫做传导。 对流在加热壶中的水时对流在加热壶中的水时, 上下循环的水会传送热量上下循环的水会传送热量,这样进展的热传送叫做对流。这样进展的热传送叫做对流。 热辐射经过辐射转移内能的方式。热辐射经过辐射转移内能的方式。 热传送的规律是内能从温度高的物体转移到温度低的热传送的规律是内能从温度高的物体转移到温度低的物体；或者从物体中温度高的部分转移到温度低的部分，物体；或者从物体中温度高的部分转移到温度低的部分，直到它们的温度相等，即到达热平衡时才会停顿。直到它们的温度相等，即到达热平衡时才会停顿。 当外界对物体做功时当外界对物体做功时, ,物体的内能添加；反之，物

8、体物体的内能添加；反之，物体的内能就减少，当外界向物体传送热量时，物体的内能添的内能就减少，当外界向物体传送热量时，物体的内能添加；反之，物体的内能就减少。加；反之，物体的内能就减少。 3. 3. 改动物体内能的本质改动物体内能的本质 做功和热传送在改动物体的内能方面是等效的，但是做功和热传送在改动物体的内能方面是等效的，但是它们之间还是有本质的区别。做功改动物体的内能，是其它们之间还是有本质的区别。做功改动物体的内能，是其他方式的能和内能之间的转化。而热传送那么是物体间内他方式的能和内能之间的转化。而热传送那么是物体间内能的转移。能的转移。 做功和热传送都可以改动物体的内能，假设物体从外做功

9、和热传送都可以改动物体的内能，假设物体从外界吸收热量界吸收热量Q ，那么物体的内能添加，所添加的数量是，那么物体的内能添加，所添加的数量是Q 。假设物体对外做功。假设物体对外做功W , 那么物体的内能要减少，所减少那么物体的内能要减少，所减少的数量等于的数量等于W ，这整个过程之后的内能跟过程发生前的内，这整个过程之后的内能跟过程发生前的内能之差叫做物体内能的改动量，用能之差叫做物体内能的改动量，用E 表示。表示。 三、热力学第一定律三、热力学第一定律WEQ WQE 符号规定：符号规定： 物体的内能添加，物体的内能添加， E 0 E 0 ， 物体对外界做功，物体对外界做功， W 0 W 0 ，

10、 物体从外界吸热物体从外界吸热, Q 0 , Q 0 ， 物体向外界放热物体向外界放热, Q 0 , Q 0 。 外界对物体做功，外界对物体做功， W 0 W 0 ； 内能减少，内能减少， E 0 E 0 ； 物体从外界吸收的热量，一部分使物体的内能添加物体从外界吸收的热量，一部分使物体的内能添加, ,一一部分用于物体对外界做功，这就是热力学第一定律。部分用于物体对外界做功，这就是热力学第一定律。 公式公式WEQ 能量既不能凭空产生，也不能凭空消逝，它只能从一能量既不能凭空产生，也不能凭空消逝，它只能从一种方式转化为另一种方式，或者从一个物体传送给另一个种方式转化为另一种方式，或者从一个物体传送给另一个物体，在转化与传送的过程中总能量是守恒的，这就是能物体，在转化与传送的过程中总能量是守恒的，这就是能量守恒定律。量守恒定律。 四、能量转换与守恒定律四、能量转换与守恒定律 太阳能集热器太阳能集热器 例题例题 一定量的气体从外界吸收热量一定量的气体从外界吸收热量 2.66 2.66105105J J，内能添加内能