物体的内能

关于温度的理解
(1)宏观上，表示物体的冷热程度． (2)微观上，反映分子热运动的激烈程度． (3)一切达到热平衡的物体都具有相同的温度． (4)若物体与A处于热平衡，它同时也与B达到热平衡，则A的 温度便等于B的温度，这就是温度计用来测量温度的基本原 理．
例
关于温度的物理意义，下列说法中正确的是
( AD )
(
D
)
A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等 B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等
C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等
D．以上说法均不正确
关于物体的内能，下列叙述中正确的是( D )
A．温度高的物体比温度低的物体内能大
B．物体体积增大时，内能也增大 C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同
零度的规定
温度名称 温度符号 单位名称 单位符号 关系
－273.15 ℃
热力学温度
t
摄氏度 ℃
T
开尔文 K
(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K (2)每一开尔文的大小与每一摄氏度的大小相等
例 关于热力学温标和摄氏温标，下列说法中正 确的是( AC )
A ．热力学温标中的每 1 K 与摄氏温标中的每 1 ℃大小相等 B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
二、状态参量与平衡态 1、系统和外界
系统:在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对 象叫做热力学系统，简称系统． 外界 : 系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为 外界． 开放系统 封闭系统 绝热(孤立)系统
系 统
{
物 质
系统 外届
能 量
二、状态参量与平衡态 2、状态参量
在热学中，描述系统状态的物理量叫系统的状态参量．
A．温度是物体冷热程度的客观反映
B ．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的 温度很低 C ．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的 物体
D ．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的
物体
四、温度计与温标 1、温度计的工作原理
一切互为热平衡的系统都具有相同的温度．温度计与待 测物体接触，达到热平衡，其温度与待测物体的温度相同。
项目
对应的运 动形式 能量常 见形式 能量存 在原因 影响因素 是否为零
内能
微观分子热运动 分子动能、分子势能
机械能
宏观物体机械运动 物体动能、重力势能或弹 性势能
由物体内大量分子的热运动和 由物体做机械运动和物体 分子间相对位置决定 形变或被举高 物质的量、物体的温度和体积 及物态 永远不能等于零 物体的机械运动的速度、 离地高度(或相对于零势 能面的高度或弹性形变) 一定条件下可以等于零
高二物理选修课系列
第二次
物体的内能
一、课前复习
物体是由 大量分子 组成的
分 子 动 理 论
分子在永不停 息地做无规则 的热运动
{ {
分子很小 数量很大
{
分子直径 分子质量
直接证据
间接证据
分子间存在相 互作用力
{
同时存在 均随着距离的增大而减小 斥力随距离的增大而减小快
分子的热运动和温度有怎样的关系?
T＝
t＋273.15 K
四、温度计与温标
2、温标
温标要素：
第一选择某种具有测温属性的测温物质； 第二了解测温物质随温度变化的函数关系； 第三确定温度零点和分度的方法．
温度的两种数值表示法：摄氏温标和热力学温标
摄氏温标 提出者 摄氏修斯和施勒默尔 一个标准大气压下冰水混合 物的温度 摄氏温度 热力学温标 英国物理学家开尔文
三、热平衡与温度
1、热平衡
两个相互接触的系统，它们之间没有隔热材料，或通过 导热性能好的材料接触，经过一段时间，这两个系统的状态参 量不再发生变化，即这两个系统达到了热平衡状态。
2、热平衡定律
如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个
系统彼此之间也必定处于热平衡，即热力学第零定律。
例 下列状态中处于热平衡态的是( AB ) A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间 B．冰水混合物处在0 ℃环境中 C．突然被压缩的气体 D．开空调2分钟内教室内的气体
关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是(
A．某种物体的温度是0℃说明物体中分子的平均动能为零 B．物体温度降低时，每个分子的动能都减小 C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子 数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
C
)
一块10℃的铁与一块10℃的铝相比，以下说法中正确的是
关于分子的动能，下列说法中正确的是(CD ) A．物体运动速度大，物体内分子的动能一定大 B．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大 C．物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定 减小 D．物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大 小无关
五、分子的动能和分子的势能
3、关于分子势能的理解
常用温度计的测温物质
（1）水银温度计是根据水银的热胀冷缩性质来测量温度的 （2）金属电阻温度计是根据金属的电阻率随温度的变化来测 量温度的． （3）气体温度计是根据气体压强与温度的关系来测量温度的．
四、温度计与温标
2、温标
定义：定量描述温度的方法。
常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标．
(1)摄氏温标：一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的 熔点为0 ℃ ，水的沸点为100 ℃.在0 ℃和100 ℃之间分成 100等份，每一份就是1 ℃. (2)华氏温标：一种表示温度的方法，规定标准大气压下冰的 熔点为32 0F ，水的沸点为212 0F.在32 0F和2120F之间分成 180等份，每一份就是10F. (3)热力学温度：热力学温标表示的温度，用符号T表示，单位 开尔文，符号表示为K.
大小决定 ຫໍສະໝຸດ Baidu素
温度 是它的 宏观上与物体的_____ 体积 物质的_______
分子热运动的平均动 能的标志
有关，微观上与
分子间距离 有关 ___________
五、分子的动能和分子的势能
2、关于分子动能的理解
A．单个分子的动能 (1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能。 (2)分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在 变化。 (3)热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义。 B．理想气体的分子平均动能大小只由温度决定，与物质种类、质量、 压强、体积无关，也就是说只要是同一温度下，任何分子的平均动能都 相同。由于不同物质分子的质量不尽相同，所以同一温度下，不同物质 分子运动的平均速率大小一般不相同。 C．温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”，温度只与物体内 大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应。
A．分子势能：由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作 用的势能，这就是分子势能。其大小由分子间的相对位置决定。
B．分子势能的大小与分子间的距离有关， 距离发生变化时，分子力要做功，分子势 能发生变化。分子势能随分子间距离的变 化情况如图所示(取无穷远处Ep为0)。 (1)当分子间的距离r>r0时，分子势能随分 子间距离的增大而增大。 (2)当分子间的距离r<r0时，分子势能随分 子间距离的减小而增大。 (1) (3)当r＝r0时，分子势能最小 。 当分子间的距离 r>r0 时，分子势能随 大而增大。 C．分子势能同重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应 (2)当分子间的距离 r<r0 时，分子势能随 又由相对位置决定的能量，且该种力做功等于对应势能的变化。
C．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
D．某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度10 K
五、分子的动能和分子的势能
1、分子动能和分子势能对照表
分子能量 比较内容 定义 分子动能 分子势能
无规则运动 而具 由分子力和分子间 分子___________
有的能
相对位置 决定的能 __________
小而增大。
分子间距离增大时，分子势能将( A．增加 B．减小
D
) D．不能确定
C．不变
六、物体的内能
1、定义
物体内所有分子的动能和分子的势能之和。即物体的内能
2、物体内能的决定因素
宏 观
{
物体的质量
分子的数量
物体的体积
物体的温度
分子的势能
分子的动能
}
微 观
六、物体的内能
3、物体内能与机械能的区别
例
关于平衡态和热平衡，下列说法中正确 的是( BD )
A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处 于平衡态
B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化， 这两个系统原来的温度是相同的 C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的几个系统的温度一定相等
三、热平衡与温度 3、温度
处于热平衡的系统之间有一“共同热学性质”，即温度。
D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
状 态 参 量
{
力学参量 热学参量
压强 温度 体积
几何参量
二、状态参量与平衡态 3、平衡态
对于一个不受外界影响的系统，无论其初始状态如何， 经过足够长的时间后，必将达到一个温度、压强等状态参量不 再随时间变化的状态，这种状态叫平衡态。
平衡态的理解
(1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运 动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性质(温度、体积、 压强)不随时间变化，而力学中的平衡态是指物体的运动状态处于静止或匀速直线 运动的状态． (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的．系 统处于平衡态时，由于涨落，仍可能发生偏离平衡状态的微小变化．
联系
在一定条件下可以相互转化
特别提醒： 1热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在热传 递过程中内能转移的多少。 2物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可 能改变；温度降低，内能可能增加。
如图所示，小孩下滑过程中，从能量的转化和转移的角
度可用下面三句话来概括 ①小孩克服摩擦做功，动能转化为内能 (银川高二检测)如图所示，小孩下滑过程中，从能 ②小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能 化和转移的角度可用下面三句话来概括 ③小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高 以下排序正确的是( C ) A．①②③ B．②③① C．②①③ D．③②①