正确理解“功”、“能”与“热量”的三者关系
热功内能概念辨析
功、热和内能概念辩析功、热和内能是中学物理教材中最易混淆的物理概念之一。
很多同学对它们的联系和区别难以弄清。
现辩析如下。
高中物理甲种本教材中对三个物理量的叙述是这样的：“能够改变物体内能的物理过程有两个：做功和热传递。
做功使物体的内能发生变化的时候，内能的变化就用做功来量度；热传递使物体内能发生变化的时候，内能的变化是用热量来量度的。
”“所谓热能不过是内能的一种通俗的说法”等。
由此可见，功和热与内能的关系是：功是内能转化．．的量度，热是内能转移．．的量度。
两者仅仅是一种量度而已，就象直尺用来测量布匹的长度、量筒用来测量水量的体积、质量用来量度物体惯性的大小等一样，两者本身并不是内能的一部分。
因此，象“一个物体包含了多少功”、“一个物体内能越多，热量就越多”、“热量就是内能的一种通俗的说法”等等，都是错误的说法。
也就是说，内能是物体本身具有的一种能量，而热量和功则不是物体所具有的东西，只有当内能发生变化时，才需要做功或者热传递，才用功或者热量来量度其变化大小。
功与热是改变内能的两种方式，两者在内能改变的效果上是相同的。
但它们有着本质的区别。
做功是内能与其它形式的能之间发生转化，如机械能、电能转化为内能等，即能量在形式上发生了改变。
而热传递仅仅是内能发生了转移，从一个物体(或物体的一部分)转移到另一个物体(或物体的另一个部分)，能的形式没有改变。
我们可以讲“做功产生了热量”、“消耗热量可以做功”，但不能说“功可以转化为热”或“热可以转化为功”。
因此，两者的共性是：都是内能改变的量度，区别是：本质及量度的对象(即能的形式)不同。
两者的数量关系为：1卡＝4.2焦，即热功当量为J=4.2J/cal。
另外，内能的一个通俗但不确切的说法是热能，即通常讲的热能是指物体的内能。
但热能不是热量，两者不要搞错。
下面举例辩析。
例1：对铁丝加热，铁丝的温度升高了；用锤子敲打铁丝，铁丝的温度也升高，这说明：A.功可以转化为热量B.功和热量在本质上是相同的C.对物体做功和对物体传热是一回事D.做功和热传递对改变物体内能是等效的辩析：有不少同学是这样分析的：因为锤子对铁丝做了功，铁丝的温度就升高，故功转化成了物体内能，故A正确；又不管是用做功,还是用传热的方式,铁丝的温度都一样地升高了,因此两者本质上肯定是相同的,故BCD正确。
热量与功的关系
热量与功的关系热量和功是热力学中两个重要的概念，它们在能量转化与传递中起着关键的作用。
热量是指能量由一个物体传递到另一个物体的方式，而功则是指由外力对物体做的功。
本文将探讨热量与功之间的关系以及它们在热力学过程中的应用。
一、热量和功的定义热量是一种能量传递方式，当物体之间存在温度差异时，热量会从高温物体传递到低温物体。
热量的传递导致物体温度的变化，而热量的单位是焦耳（J）。
而功是一种能量转化方式，是由外界对物体做的力乘以物体的位移所做的乘积。
功的单位也是焦耳（J）。
在能量转化过程中，功可以将一种能量形式转化为另一种能量形式。
二、热量和功的关系热量与功之间存在一种内在的联系，即热量也可以被转化为功，或者功也可以被转化为热量。
这一点可以从热力学第一定律（能量守恒定律）得到解释。
热力学第一定律表明，在一个封闭系统中，能量不会自行减少或增加，只会相互转化。
根据能量守恒定律，热量与功之间可以相互转化，热量可以被转化为功，而功也可以被转化为热量。
具体而言，当外界对物体做功时，物体的内能会发生改变，内能的增加可以被解释为热量的增加，即外界做的功转化为了热量。
同样地，当物体所受到的外界作用力为零，物体内部的能量转化为热量，并被传递给周围环境。
三、热量与功的应用1. 热机工作原理热机是利用热量与功相互转化的装置，常见的汽车发动机和蒸汽动力机就是典型的热机。
在热机中，热量被燃料燃烧产生，从而推动活塞做功，将热量转化为机械能，推动机器的运转。
2. 热交换器热交换器是一种能够实现热量转移的设备，常见于空调和冰箱等制冷设备中。
通过热交换器，高温热量可以被转移至低温物体，使得低温物体温度升高，高温物体温度降低。
这种热量的转移过程可以通过功来实现。
3. 热力学循环热力学循环是一种能量转化的过程，在这个过程中，热量和功之间进行相互转化。
常见的热力学循环有卡诺循环和斯特林循环等。
这些循环通过热量和功的相互转化，实现了能量的传递与转化。
功和内能 热和内能
改变物体内能的方式有哪些？
①做功 ②和热传递
既然做功和热传递都可以改变物体的内能， 那么，功、热量跟内能的改变之间一定有某种 联系
问题研究
1.一个物体，它既没有吸收热量也没 有放出热量，那么： ①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能 如何变化？变化了多少？ ②如果物体对外界做的功为Ｗ，则它 的内能如何变化？变化了多少？
1．热传递 (1)条件：物体的 温度 不同。 (2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降
温，温度低的物体要升温， 热量 从高温物体传到低温物体。
(3)热传递的三种方式： 热传导、 热对流 、 热辐射 。
2．热和内能 (1)单纯地对系统传热也能改变系统的 热力学状态 ，即 热传递能改变物体的 内能 。
(
A．物体的温度改变时，其内能必定改变
)
B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热 量，其内能也不一定改变 C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一
定热量其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不 改变
[解析]
一定质量的物体，其内能由温度和体积共同
决定。物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错 误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。若物体对 外做功为W，同时吸收的热量为Q，且若W>Q，则物体的 内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W<Q，则物 体的内能增加。所以B正确，C、D错误。 [答案] B
(2)热量：在单纯的传热过程中系统 内能变化 的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化 ①公式： ΔU＝Q 。 ②物体 吸热 ，Q为正；物体 放热 ，Q为负。
[重点诠释] 1．温度与内能
热力学第一定律内能的变化与热量和功的关系
热力学第一定律内能的变化与热量和功的关系在热力学中，热力学第一定律是一个基本原则，它是能量守恒原理在热学领域的具体应用。
它表明，系统的内能变化等于系统所吸收的热量与系统所做的功之和。
本文将探讨热力学第一定律中内能的变化与热量和功之间的关系。
热力学第一定律的表述如下：ΔU = Q - W其中，ΔU表示系统的内能变化，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统所做的功。
首先，我们来了解一下内能的概念。
内能是系统的宏观性质，表示系统分子的热运动能量和分子间相互作用的能量总和。
它是系统的一个状态函数，可以通过测量系统的温度、压强和摩尔数等来确定。
内能的变化可以通过系统所吸收的热量和所做的功来体现。
系统吸收的热量Q是指在热交换过程中由外界传递给系统的能量，它可以使系统的温度上升或状态发生变化。
而系统所做的功W是指系统对外界做功的能量，它可以使外界的物体产生位移或者变形。
根据热力学第一定律的表述，可以得出以下几个重要结论：首先，当系统吸收热量Q时，内能增加。
这是因为吸收的热量会增加系统的总能量，使得内能增加。
其次，当系统对外界做功W时，内能减少。
这是因为系统所做的功意味着它将一部分能量传递给了外界，使得内能减少。
此外，当系统既吸收热量又进行功时，内能的变化取决于两者的相对大小。
如果吸收的热量大于所做的功，即Q > W，内能增加。
反之，如果吸收的热量小于所做的功，即Q < W，内能减少。
当吸收的热量等于所做的功时，即Q = W，内能保持不变。
需要注意的是，吸收的热量和所做的功的正负号也会影响内能的变化。
当热量吸收为正时，内能增加；当功为正时，内能减少。
相反，当热量吸收为负时，内能减少；当功为负时，内能增加。
总结起来，热力学第一定律表明了系统的内能变化与所吸收的热量和所做的功之间的关系。
内能的变化取决于热量和功的相对大小以及它们的正负号。
这个定律在热力学研究和工程实践中起着重要的作用，帮助我们理解和描述能量在系统中的转化和传递过程。
动能定理功与能量的关系
动能定理功与能量的关系动能定理是物理学中一个重要的定理，它描述了物体的动能与物体所受的外力之间的关系。
而功则是物理学中另一个重要概念，它表示力对物体所做的功或能量转化的量。
在这篇文章中，我们将探讨动能定理、功和能量之间的关系。
一、动能定理的概念和公式动能定理是描述物体的动能与其所受外力之间的关系的定理。
根据动能定理，一个物体的动能的变化等于作用在该物体上的净外力所做的功。
动能定理的数学表达式如下：ΔK = Wnet其中，ΔK表示物体动能的变化，Wnet表示作用在物体上的净外力所做的功。
当物体受到其他物体的作用力时，作用力可能非常复杂，但可以将所有作用力的总和表示为净外力。
因此，动能定理描述了外力对物体动能的影响。
二、功的概念和公式功是物理学中表示力对物体所做的功或能量转化的量。
在力学中，功的大小等于力在物体上产生的位移与力的方向相同的分量之积。
功的数学表达式如下：W = F·d·cosθ其中，W表示功，F表示力的大小，d表示物体在力的方向上产生的位移，θ表示力和位移之间的夹角。
三、功与能量的关系根据能量守恒定律，能量既不能被创造也不能被销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
而功是能量转化的一种方式，它表示力对物体所做的能量转化的量。
根据物体的动能定理，物体的动能的变化等于作用在物体上的净外力所做的功。
因此，可以得出以下关系：ΔK = W也就是说，物体的动能的变化等于作用在物体上的净外力所做的功。
这个关系表明了动能与功之间的直接关系。
当外力对物体做正功时，物体的动能增加；当外力对物体做负功时（即物体对外力做正功），物体的动能减少。
功与能量转化是一个非常关键的概念，在物理学的许多领域都有应用。
例如，在机械运动中，当力对物体做功时，能量会从一个形式转化为另一个形式。
在热力学中，功是描述能量转化的重要概念，它与热量的传递和做功的能力之间存在着密切的关系。
总结：动能定理功与能量之间有着密切的关系。
功和热量的关系公式
功和热量的关系公式
功和热量的关系公式是热力学中重要的公式之一，它表明了能量的转化过程中功和热量之间的关系。
根据第一定律热力学原理，能量守恒，即能量既不能被创造也不能被毁灭，只能由一种形式转化为另一种形式。
在能量的转化过程中，功和热量是两种最基本的形式。
功的定义是力在物体上所做的功，它等于力与物体位移的乘积，即W=F×s。
功可以使物体的能量增加或减少，例如，用力推车子使其运动，就是通过功使其动能增加。
在能量转化过程中，功可以被转化为热量，这种转化过程称为功变热。
热量的定义是物体温度变化所引起的能量变化，它是能量的一种形式。
热量可以使物体的能量增加或减少，例如，将冰块放在室温下，它就会逐渐融化，热量从室温的空气中传递到冰块中，使其温度升高，最终达到融化的温度。
在能量转化过程中，热量也可以被转化为功，这种转化过程称为热变功。
功和热量之间的关系可以用下面的公式表示：
ΔU=Q-W
其中，ΔU表示系统内能的变化，Q表示从外界传递给系统的热量，W表示系统对外界做的功。
如果ΔU>0，表示系统内能增加，即系统吸收了热量和功；如果ΔU<0，表示系统内能减少，即系统释放了热量和功；如果ΔU=0，表示系统内能没有变化，即系统吸收的热量和功相等。
该公式还可以写成以下形式：
Q=ΔU+W
或
W=-ΔU+Q
这些公式表明了系统内能的变化、热量和功之间的关系，是热力学中重要的基本公式之一。
认识内能、温度、热量之间的关系
正确认识内能、温度、热量之间的关系在热学中，内能、温度、热量是本质不同的三个基本物理量，同学们往往弄不清它们之间的关系，在学习过程中应注意把它们区别开来。
内能：指物体内部所包含的总能量，它既包括分子无规则热运动的动能，分子之间的相互作用的势能，还包括分子原子内的能量，原子核内的能量等。
在热学中，由于在热运动中后两项不发生变化。
所以我们所说的内能一般指前两项。
由于分子的动能与温度有关，分子间的相互作用的势能与分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、分子间的作用情况和分子的数目有关。
温度：表示物体的冷热程度的物理量。
从分子动理论的观点来看，温度是分子平均动能的标志。
温度越高，分子动能越大。
热量：指热传递过程中内能的改变量。
它是一个过程量，是量度热传递中内能的变化量。
1. 温度和内能的关系温度从微观上反映物体内部大量分子无规则运动的剧烈程度，它与物体分子动能有关，物体分子热运动越剧烈，它的温度就越高。
对于同一个物体来说，温度升高，分子无规则运动加快，它的内能增加；反之，温度降低，内能减小。
但是这里要注意两点：一是当物体的温度不变时，内能可能不变，但也可能减小或增大，例如0℃的水凝固成0℃的冰（或0℃的冰熔化成0℃的水），虽温度不变，但分子运动剧烈程度发生变化，故内能也发生变化。
二是物体的内能不仅与它的温度有关，还与分子数目、物质的种类以及分子间的距离等有关，因此要注意温度高的物体内能不一定多。
例1 下列说法中不正确的是（（A）、（B）、（C））（A）温度为0℃的物体没有内能（B）温度高的物体内能一定多（C）物体的内能增加，它的温度一定升高（D）一个物体温度升高，内能一定增加2. 热量与内能的关系热量的实质是内能的转移过程。
例如两个物体之间发生热传递，高温物体放出了50J的热量，表示它的内能减少了50J；同样低温物体吸收了50J的热量，则内能增加了50J，实际上就是50J的内能从高温物体传给了低温物体。
功与能量的转化关系
功与能量的转化关系人类活动的本质是一种能量的转化过程。
从科学的角度来看，功和能量是这个过程中最为核心的两个概念。
功是指一个物体通过某种力量在平移或旋转运动中所做的功，而能量则是物体具有的做功的能力。
功和能量之间存在着密切而又紧密的关系，它们相互转化，推动着我们的世界不断发展演变。
首先，我们来探讨功与能量之间的关系。
功和能量是可以相互转化的。
当一个物体做功时，它的能量发生了转化。
以人类的运动为例，当我们跑步时，我们的身体做功，消耗了能量。
这是一种能量的转化，我们的身体将储存在体内的化学能转化为机械能。
同样，在物理世界中，例如金属球从高处下落到地面上时，它的重力势能被转化为动能，也是功的转化过程。
其次，功和能量的转化关系可以在多个领域中得到应用。
在日常生活中，我们可以通过控制功和能量的转化关系来实现许多实用的应用。
例如，当我们踩车踏板时，我们的身体做了功，将我们体内储存的能量转化为机械能，推动自行车前进。
这种功与能量的转化关系也可以应用于工业生产中。
以发电厂为例，通过燃烧化石燃料产生的热量转化为蒸汽，推动涡轮机旋转，从而产生电能。
此外，功与能量的转化关系也存在于其他学科领域中。
在生物学中，人体的新陈代谢过程就是功与能量的不断转化。
人体摄入食物后，食物被消化吸收，转化为体内储存的能量。
当人体需要能量时，这些储存的能量会被转化为机械能，推动我们的肢体运动。
在化学反应中，也存在着功与能量的转化。
例如，当两种化学物质反应时，化学能被转化为热能或发光能，这是一种能量的转化过程。
最后，功与能量的转化关系对于我们认识世界有着重要的意义。
通过学习功与能量的转化关系，我们可以深入了解物质运动和能量转化的规律，从而推动科学技术的发展。
例如，利用功与能量的转化关系，科学家们研发出了许多能源转化和利用的技术，如太阳能、风能、水能等。
这些技术不仅可以为人类提供可持续的能源供应，也减少了对传统能源的依赖。
综上所述，功与能量的转化关系贯穿着我们的生活和科学研究的方方面面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
正确理解“功”、“能”与“热量”的三者关系
一、首先要认识“功”、“能”与“热量”这三个概念的不同点及它们的相互关系：
1、一个物体能够做功(但不一定做功)我们就说这个物体具有能。
能根据特点来分，可以分为机械能、电能、内能等。
能的多少就是能量，这就说明能量是物体本身的一种状态性质，一个物体的状态确定了，它的能量也就确定了。
2、功是物体能量转化的量度。
这就是说物体能量的增加或减少可以通过做功的方式来实现。
如外界对物体做功，物体的能量通常增加，物体对外界做功，物体的通常能量减少。
说具体一个例子：电流对电灯的灯丝做了多少功，就有多少电能转化成其它形式的能(内能、光能等)
3、热量是物体吸热或放热过程中能量变化的量度。
物体吸热，通常能量增加，物体放热，通常能量减少。
它们三者的关系是：物体的能量变化=物体做功情况+物体吸放热情况，公式是：E
=W+Q，这
变
就是著名的能量转化和守恒定律的公式形式。
知道它们的关系后，我们应该能够理解“功”、“能”与“热量为什么要用相同的单位“焦耳”
二、“做功”与“热传递”有着本质的区别：它们的过程不同。
如一根锯条热了，可以是我们通过锯木头摩擦做功的形式使它热的，也可能是我们放在火烧热的，这两种过程是不同的。
当然它们的结果是一样的，说这是两种方式在改变物体内能是等效的。
三、因为骑自行车通常需要克服的是摩擦阻力，而且这种阻力多数是滚动摩擦，也有滑动摩擦，但都比较小，做功较少；而跑步需要克服自身的重力，重力较大，做功较多。