内能及其改变

5、我们发现一根锯条的温度升高了,则可
以确定( C ).
A.一定是对它做了功
B. 一定是对它传了热 C.可能对它做了功,也可能对它传了热 D.不可能同时对它既做了功,又传了热
6、下述哪个事例,属于人类对于“对物体 做功,物体内能会增大”这一规律的应用
( A ).
A.钻木取火 B. 太阳能热水器 C.利用热水袋取暖 D.车轴由于摩擦发热
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
内能和温度有关，所以内能也叫做热能
结论：
内能与温度有关,温度升高，物体的内能增加。 温度降低，物体的内能减少。
物体的内能还跟其他因素有关吗 ？
影响内能大小的因素
提问： 物体内所有分子的动能（EK）和势能（EP）的总和称为物体的内能（E），可以
表示为E=N( EK + EP )。从此式可以看出，影响物体内能的因素有EK 、 EP和 N。而EK 、 EP 和N又与哪些因素有关呢？
通过做功使物体温度升高，内能增大
做功改变内能的例子
切割钢筋有火星 自行车打气，打气筒发热
卫星返回舱
铁丝反复的弯折会变热
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
（2）弯折铁丝对铁丝做功——机械能转化为内能，铁丝 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
★分子间隙
分子之间的距离改变，内能改变
注意：一切物体在任何情况下都有内能
思考：高温的火焰有内能，冰块有内能吗？
冰冷的冰块虽然温度很低,但其内部的分子 仍在做无规则运动,所以它具有动能.燃烧 的火,温度很高,分子运动很剧烈,当然具有 内能
内能与机械能相同吗？
内 能：
分子具有的能 与物体内分子的热运动及相互作用有关的能
EK是分子的平均动能
理解EK应注意这样几点： （1）温度是分子的平均动能大小的标志，温度越高，分子的平均动能就越大； （2）不同种物质的物体，如果温度相同，则它们的分子的平均动能相同； （3）分子的平均动能与宏观物体运动的速度大小无关。
EP是分子的势能，其大小取决于物体 的体积和状态
当分子间的距离小于时，随着分子间距离的减小，分子势能增大；当分子间 的距离大于时，随着分子间距离的增大，分子势能也增大；当分子间的距离 等于时，分子的势能最小
热传递
物体之间存在着温度差
从高温处向低温处
内能的转移,内能从高温物 体转移到低温物体,或从高 温部分转移到低温部分.
热量
定义：物理学中,把物体在热传递过程中转 移能量的多少叫做热量,用符号Q 表示.
单位：焦耳,即焦(J). 注意:
(1)热量是过程量, 不能说物体具有多少热量, 只能说“吸收”或 “放出” 多少热量。
食品放入电 冰箱,温度降 低,内能减小
在太阳的照射 下,太阳能热水 器中的水温度 升高,内能增加
A.物体吸热
热传递改变内能
温度升高
内能增加
B.物体放热
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 转移到 低温物体 (不同物体之间)
高温部分
低温部分 (同一物体之间)
(1) 条件 (2) 方向 (3) 实质
做功
A、放在太阳下晒 C、放在热水中烫 D、放在火上烧 F、放在手中捂
热传递
结论：做功和热传递都能改变物体的内能
一.做功改变物体内能
搓手时手 变热了
滑下时摩 擦发烫了
内能增加了
钻木取火
做功改变物体内能
实验1
连接
棉花燃烧起来
压缩空气做功，使空气的内能增大,温度升高. 对物体做功 物体内能增加
做功改变物体内能 实验2 链接
C.设飞机在高空飞行时,机舱里一罐饮料的内能为E1,飞 机停在机场后，这罐饮料的内能为E2.若饮料的温度不 变,则E2等于E1 D.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,所以内能不变
4、在下列过程中,不靠热传递,然而使物体内能增
加的是( A ).
A.冬天用力搓手,使其暖和 B. 火药燃气爆发使炮弹出膛 C.放在热汤中的铁勺,很快连勺把都变得烫手了 D.灌开水后暖瓶塞跳出瓶口,再盖上去就跳不起来 了
影 响 ★物体温度 内 同一物体，温度越高，内能越大。
能 大 小
★物体质量 同种物质，相同温度，质量越大，内能越大。
的 因 素
★物体体积 ★物质状态 物体的温度、质量、体积和状态均不同时，
无法比较内能的大小。
影 ★物体内部的分子总数 响 同种物质，物体内部的分子无规则运动剧烈程度 内 相同 （相同温度），物体内部的分子总数 越多， 能 内能越大。 大 小 ★物体内部的分子无规则运动剧烈程度 的 因 同一物体，物体内部的分子无规则运动剧烈程度 素 越剧烈，内能越大
但要注意不能简单地理解分子势能与物体的体积存在正比或反比的关系。
N是物体内部的分子总数，决定于物体的质量。
可见决定物体的内能大小的因素
从宏观分析是由物质的质量、温度、体积和物态四个因素所决定的。
从微观分析是物体内部的分子总数，物体内部的分子无规则运动剧烈程度， 分子间隙。
在初中阶段我们只要定性地知道物体的内能与哪些因素有关就行了（这类题 型只存在选择题中），不需要对内能进行定量的计算。对于理想气体来说， 由于忽略分子力的作用，所以没有分子势能，其内能由物质的量和温度所决 定。值得注意的是，影响内能大小的因素和影响内能改变量的因素是完全不 同的概念，不能将它们混淆。
(2)热传递过程传递的是能量,能量的多少用 热量来量度.
★做功和热传递在改变物体内能上是等 效的。
做功和热传递的区别是； 做功是内能和其他能之间的转化， 热传递是内能的转移
思考：
1、一小杯水和一大桶水，它们的温度 相同，它们的内能是否相同？如果不同， 哪一个的内能大？
物体的内能还与它的质量有关。
方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体 之间 转 移 .两手摩擦也能使手暖和,这是 用 做 功 的方法增加手的内能,在这过程 中, 机械能 能转化为内能.
4.
5.
6.
练习: 1、下列事例中,不能说明分子不停地做无规则
运动的是( B ).
A.打开醋瓶,不久满屋子都闻到醋的酸味 B. 汽车驶过马路后,灰尘在路面上空飞舞 C.衣柜中的樟脑,过一段时间后体积变小甚至 消失了
机械能：
物体作为整体所具有的能 与物体机械运动有关的能
内能不同于机械能，一个物体可以没有机械能， 不可能没有内能
例1 质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考 虑分子间的势能，则 A. 氧气的内能较大 B. 氢气的内能较大 C. 两者内能相等 D. 氢气分子的平均速率较大
解析：我们一般将氢气和氧气看作理想气体，因不考虑分子势能，所以物体 的内能可表示为E=NEK 。据题意氢气、氧气温度相同，所以两者分子的平均 动能相等。当它们质量相同时，氢气分子数大于氧气分子数，所以选项B正确。 因为不同物质的分子质量不同，氧气分子质量大于氢气分子的质量，所以当 两者平均动能相等时，氢气分子的平均速率较大，所以选项D正确。
解析：在热传递过程中，物体内能的改变可用热量来量度；在做功过程中， 物体内能的改变可用功来量度。热量和功是物体内能改变的量度而不是内能 的量度，物体内能是无法定量测定的。所以选项A错D对。物体运动的速度增 大，分子做定向运动的速度增大，但分子做无规则运动的情况并没有改变， 因而物体的内能没有改变，选项B错。在熔化过程中，分子由最稳定状态变为 相对不稳定状态（两种状态相比较），分子的势能将增加，因此物体的将改 变，故选项C错。
物体对外做功，内能减少
对外做功内能减少的例子
链接
做功改变内能的例子
连接1
内能转化机械能
生活中的物理
做功改变内能的例子
(1)擦燃火柴时,火柴的温度 升高,内 能 增大。这是通过 做功 的方式 改变
火柴的内能。
摩擦生热
(2)将金属块在砂石上迅速地来回 摩擦,金属块和砂石的温度 升高, 内能 增大 ,这是通过 做功 的方式 改变物体的内能。
2、若物体吸收热量，内能增加，温度是否 一定升高?
若物体内能增加,是否一定是吸收了热量?
3、内能和机械能有什么区别？
你知道下面的例子改变内能的方法吗？
6
烤火取暖
太阳灶
烧水
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
用火加热铁丝
与其它物体 来回摩擦
做 放在太阳下晒 功
1、物体由于__运_动___具有的能叫做动能。 决定动能大小的因素：物体的_质__量__和_速__度__。
2、物体由于 被举高 而具有的能叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素：物体的_质__量__和 ___物_体__被__举_高的高度 。 3、物体由于 发生形变 而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素___弹___性__形___变__的_。大小
（4）气体膨胀对物体做功——内能转化为机械能，内能 减少
1.对物体做功，机械能转化为内能， 物体的内能增加。
2.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。
二.改变内能的另一种方法---热传递
金属勺子放在 热汤中,温度升 高,内能增加
三、改变内能的方法
内能的大小跟物体的温度有关。 改变物体温度的方法有哪些呢？
例 普通的一根铁丝，我们能通过哪些方
法使它的温度升高？（即使它的内能增加）
A、放在太阳下晒 C、放在热水中烫 E、用锤子敲 G、用力反复弯折
B、在石头上摩擦 D、放在火上烧 F、放在手中捂
你能对它们进行分类吗？
B、在石头上摩擦 E、用锤子敲 G、用力反复弯折
内能=所有的（分子动能+分子势能）
内能跟温度的关系
探究：向盛有冷水和热水的玻璃杯中分别滴入一滴墨
水，观察哪杯中的墨水扩散的快？
实验结论：温度越高，扩散的越快。说明 分子的热运动越快.
正因为分子的运动和温度有关，所以分子的运动也 叫做热运动
一个物体温度升高时
它的分子运动速度加快
分子动能增大
组成这个物体的所有 分子的动能总和增加
7、关于热量的概念,下列说法不正确的是
(D )
A.温度越高的物体,放出的热量越多 B. 随着物体温度降低,它的热量减少 C.高温物体比低温物体含有的热量多 D.只有在热传递过程中,物体才可能吸热或 放热
例2 关于物体的内能，以下说法中正确的是 A. 热量和功都可以作为物体内能的量度 B. 物体的速度增大，则分子的动能增大，内能也增大 C. 晶体熔化时温度不变，则内能也不变 D. 对物体做功或向物体传热，都可以改变物体的内
2、分子动理论的基本内容是什么?
1.物质是由分子组成的。 2.分子在不停的做无规则运动。 3.分子间存在着相互作用力。
分子有能量吗？
观察对比:
想一想?
①运动着的物体具有动能 运动着的分子呢? 结论:运动着的分子也动能.
★分子作无规则运动而具有的能叫做 分子动能。
石 块 由 于 地 球 吸 引 而 下 落
热 传
放在热水中烫 递
改变物体内能的途径是做功和热传递。
课堂练习:
请回答
1.改变物体内能的方式有热传递 和 做功 .
2.物体内部 所有分子作无规则运动的动能
和
分子相互作用的势能 的总和叫做物体的 内能.物体温度升高 所有分子的动能总和 必定 增加,因而这个物体的内能 增加 .
3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用热传递 的
2 、物体的内能是指(
). D
A.物体做机械运动所具有的能
B. 物体中个别分子运动所具有的能
C.物体内分子定向移动所具有的能
D.物体内无规则运动的分子所具有的能的总
和
ຫໍສະໝຸດ Baidu 3、关于内能,下列说法中正确的是( ).
A.温度高的物体具有内能,温度低的物体不具有内能 B. 温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的 内能多
石互
块 和 地 球
相 吸 引
互的
相分
吸 引 具
子 也
有有
势势
结论：
互相吸引 的分子也具 有势能!
能能
吗?
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。 讨论：互相排斥的分子之间有没有势能?
结论：互相排斥的分子也具有势能。
★由于分子间存在着相互作用力而
具有的能叫做分子势能.
定义：物体内部所有分子动能与分子 势能的总和叫做内能.
感谢下 载