高中物理 功和内能 热和内能

说明
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.
1、物体从外界吸热，物体内能增加 2、物体对外界放热，物体内能减少
三、做功和热传递的区别
1、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．
第十章 热力学定律
1 功和内能
引入：冬天搓手可使双手变暖；向手吹气 也可使双手变暖，是什么原因使温度发生 了变化呢？
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.这个实验说明了什么？
做功使得物体温度升高
一、焦耳的实验
1818年12月24日生于英国曼彻斯特 ，起
3.发生热传递的条件
结论：当物体之间或物体的不同部分之间存在温度差 时才能发生热传递.
1．关于热传递，下列说法正确的是( B)
A．热传递的实质是热温量度的传递
B．物体间存在温度差，才能发生热传递 C．热传递可以在任何情况下进行
物体间存在温度
差才能发生热传 递.在达到温度相 同后停止热传递
D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量
2．做功和热传递在本质上是不同的： 做功使物体的内能改变，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）
四、内能与热量的区别
内能是一个状态量,一个物体在不同的状态下有不同的内能
热量是一个过程量，它表示由于热传递而引起的变化过程 中转移的能量，即内能的改变量. 如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能.
可能是与外界发生了热传递，也可能 是由于外界对其做功或其对外界做功
二、热和内能
外界没有对系统（水）做 功，只对系统传热，同样 能改变系统的状态.
结论：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=Q.
此过程中(不计气体的分子势能)( C )
A．气体对外界做功，温度降低，内能减少 B．气体对外界做功，温度不变，内能减少 C．气体不做功，温度不变，内能不变 D．气体不做功，温度不变，内能减少
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气体自由膨胀不做功 △U=W
内能不变 不计气体的 分子势能
温度不变
2.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外
其他形 式的能
外界对系统做正功 外界对系统做负功
系统 内能
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. 1.系统指的是什么？ 2.出现了什么现象？ 3.为什么会呈现雾状？
1.系统指的是什么？ 实验研究的对象是瓶中的气体 与打气筒中的气体，那么我们 的系统也就是这二部分气体. 2.出现了什么现象？
结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是 相同的，即系统状态的变化是相同的.
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.
焦耳实验得到的结论
实验结论：只要外界对系统做功的数值相同，系统上 升的温度一定相同。
界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝
热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓
慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞
与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( A．温度升高，压强增大，内能减少 B．温度降低，压强增大，内能减少 C．温度升高，压强增大，内能增加 D．温度降低，压强减，内能增加
B．热量和功二者可作为物体内能大小的量度
C．热量、功和内能的国际单位都相同
热量、功和内能的 单位相同都是焦耳
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可 作为物体内能改变的量度而不是内能大小的量度
1. 在下述现象中没有通过做功而使物体内能改变的是( BD )
A．电流通过电炉而使温度升高
电流做功改变内能
B．在阳光照射下，水的温度升高
热传递
C．铁锤打铁块，使铁块温度升高
铁锤对铁块做功
D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快 热传递
2.对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是( CD )
A．热量、功、内能三个量的物理意义是等同的 不同
C ) W>0
绝热
△U=W 内能增加
理想 气体
温度升高
分子平均动能增加
pV C T
压强增大
第十章 热力学定律
2 热和内能
一、热传递
1.定义：两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温， 温度低的物体要升温，并将持续到系统间达到热平衡即温度相 等为止，这个过程称之为热传递. 2.热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
呈现雾状 3.为什么会呈现雾状？ 空气对活塞做功，内能减少，温 度降低，使水蒸气液化成小水珠.
实验录像：气体膨胀
由此可知：
1．外界对物体做功，物体的内能增加
2．物体对外界做功，物体的内能减少．
3.如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左
侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉,
使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在
初研究电学和磁学. 1840年在英国皇家学
会上宣布了电流通过导体产生热量的定
律，即焦耳定律.焦耳测量了热与机械功
焦耳
之间的当量关系——热功当量，为热力
学第一定律和能量守恒定律的建立奠定
了实验基础.
焦耳在做热功当量实验
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.
规 律：通过绝热过程使系统状态发生变化，其做功 的多少只由初、末状态决定，而与做功过程和方式均无 关。
类比法建立内能概念
经典力学 系统
重力做功仅 由物体的初 末位置决定
重力势能
热力学系 绝热过程做功
统
多少只决定于
系统初末状态
内能
二、内能
功是能量改变的量度。
内能宏观定义：我们把这个依 赖于热力学状态的能量称为系 统的内能U。
内能微观定义：物体中所有分子 的热运动动能和分子势能的总和， 叫做物体的内能U。
系统绝热过程规律： △U=W △U=U2-U1
当外界对系统做正功，系统内能U增加。 当外界对系统做负功，系统内能U减小。
二、内能
功和内能的区别 （1）功是过程量，内能是状态量 （2）在绝热过程中，做功一定引起内能的变化 （3）物体的内能大，并不意味着做功多。在绝热过程中，只有内能变 化多，对应着做功较多。