1.2内能和能量
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流体力学中的流体流动的能量转换流体力学是研究流体(包括液态和气态)运动规律和性质的一门学科。
而流体流动的能量转换则是研究流体在流动过程中能量的转变和转移。
在流体力学中,能量转换是一个关键的概念,它涉及到热能、动能和势能等形式的能量。
1. 动能转换在流体流动中,动能的转换十分常见。
当流体流动起来时,它具有一定的动能,这是由于流体的质量和速度决定的。
而动能的转换可以分为以下几个方面。
1.1 流体的加速和减速当流体从一个区域加速流过另一个区域时,动能会发生转换。
例如,在管道中液体流速逐渐增加,这时动能会从管道某一部分转移到另一部分。
同样地,当流体从高速区域流向低速区域时,动能也会进行转换。
1.2 流体的旋转运动流体还可以通过旋转产生动能的转换。
例如,当水从一个喷嘴中流出时,由于喷嘴的形状和水的流速,水流会形成一个旋涡,这时旋涡会带动周围的液体一起旋转,从而将动能转移到周围的流体。
1.3 流体的振荡当流体发生振荡时,动能也会转换。
例如,在波浪中,水流会随着波浪的起伏而上下运动,这时动能会从水流向周围媒质进行转移。
2. 势能转换除了动能转换外,流体流动中还存在着势能的转换。
势能是流体所具有的位置相关的能量。
2.1 重力势能转换流体在垂直高度变化的情况下,重力势能会转化为动能或压力能。
例如,当液体从一个高处倾泻而下时,它会具有较高的位置,这时重力会将其势能转化为动能或压力能。
2.2 弹性势能转换在某些情况下,流体流动中还存在弹性势能的转换。
例如,在压力蓄能器中,通过流体的压力改变来储存和释放弹性势能。
3. 内能转换在流体流动过程中,还存在着内能的转换。
内能是由于分子热运动而导致的流体所具有的能量。
3.1 热能转换当流体内部存在温度差时,热能会通过传导、对流和辐射的方式进行转换。
例如,当水受热时,其分子热运动增加,内能也相应增加,这时热能会从热源传递到周围流体中。
3.2 输运过程中的内能变化在流体输运过程中,也会伴随着内能的变化。
高中物理能量守恒知识点引言简述能量守恒定律在物理学中的核心地位强调掌握能量守恒对于理解物理现象的重要性一、能量守恒定律的基本概念1.1 能量的定义描述能量的不同形式:机械能、内能、电能等解释能量的转换和传递1.2 能量守恒定律的表述提供能量守恒定律的标准表述讨论能量守恒在封闭系统中的适用性二、能量守恒在不同系统中的运用2.1 孤立系统解释孤立系统的特征通过实例展示能量守恒在孤立系统中的应用2.2 封闭系统对比封闭系统与孤立系统分析封闭系统中能量守恒的特殊情况2.3 开放系统描述开放系统的能量交换讨论能量守恒在开放系统中的表现形式三、能量守恒与物理定律的关系3.1 与牛顿运动定律的关联讨论能量守恒与动量守恒的关系通过实例展示两者在物理问题中的综合运用3.2 与热力学定律的联系简述热力学第一定律与能量守恒的关系讨论热力学第二定律对能量转换方向的限制四、能量守恒在物理习题中的应用4.1 基础习题提供基础的能量守恒问题详细分析解题步骤和思路4.2 进阶习题介绍更复杂的能量守恒问题讨论解题策略和技巧4.3 实验案例描述能量守恒在物理实验中的应用分析实验数据,验证能量守恒定律五、能量守恒在现代科技中的应用5.1 在工程技术中的应用举例说明能量守恒在机械设计中的重要性讨论能量守恒对提高能源利用效率的作用5.2 在环境科学中的应用讨论能量守恒在环境影响评估中的作用分析可再生能源开发中能量守恒的应用5.3 在宇宙学中的应用简述能量守恒在宇宙学研究中的重要性讨论宇宙尺度下能量守恒的特殊性结语总结能量守恒定律的核心知识点强调能量守恒在物理学习和实际应用中的重要性。
1.2 内能和热量第二课时热量与热值知识点1热量1.关于热量,下列说法中正确的是( )A.热量表示物体热的程度B.热量表示热能的多少C.热量表示物体冷热程度的变化D.热量表示物体在热传递过程中内能改变的多少2.关于热传递和热量,下列说法中正确的是()A.温度高的物体含有的热量一定多B.质量较大的物体含有的热量较多C.热量总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体D.热量总是从高温物体传递到低温物体3.通常所说的“热”包含有内能、热量、温度三种含义,请指出下面“热”的含义。
(1)摩擦生热:________。
(2)天气很热:________。
(3)吸热升温:________。
知识点2探究物体吸收或放出的热量4.在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”的实验中,是______________________________________。
(2)比较第________这三次实验,可以探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)第3、4、5这三次实验,是探究水吸收的热量与________________是否有关。
(4)通过实验可得出结论:水吸收的热量与________和__________________有关。
知识点3热值及其计算5.关于燃料的热值,下列说法中正确的是()A.燃料的热值与质量有关B.燃料的热值与燃料是否容易燃烧、燃烧条件无关,只与燃料种类有关C.热值大的燃料燃烧时效率高D.固体燃料的热值一定小于液体燃料的热值6.汽油的热值是4.6×107 J/kg,其物理意义是_________________________________________________________________,完全燃烧________g汽油所放出的热量为2.3×106 J。
7.酒精的热值为3.0×107J/kg,则当酒精用去一半后,剩余部分的热值为____________J/kg。
教科版九年级物理上册一课一练1.2内能和热量一、单项选择题(共15小题;共30分)1. 下列属于热量单位的是A. 牛顿()B. 帕斯卡()C. 瓦特()D. 焦耳()2. 关于物体的内能,以下说法中正确的是:A. 运动的物体有内能,静止的物体没有内能B. 质量相同的的水和冰具有相同得内能C. 温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大D. 内能与温度有关,所以物体温度在以下时没有内能3. 关于温度、热量、内能以下说法正确的是A. 物体吸收热量,物体的温度一定升高B. 物体的温度越高,物体所含的热量越多C. 物体的温度为,物体的内能也为零D. 温度相同的两个物体之间不能发生热传递4. 下列实例中,属于做功改变物体内能的是A. 锯木头时的锯条温度升高B. 加入冰块的饮料温度降低C. 倒入热牛奶的杯子温度升高D. 放入冷水中的热鸡蛋温度降低5. 关于热量的概念,下列说法正确的是A. 热量是表示物体含热的多少B. 温度高的物体具有的热量多C. 物体温度升高了,一定是物体吸收了热量D. 热量是热传递过程中物体吸收或放出热的多少6. 如图所示的事例中,属于内能转化为机械能的是A.来回拉动绳子,铜管内的水变热B.水沸腾时,蒸汽冲开壶盖C.锯木头时,锯条发烫D.两手相互摩擦,手发热7. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是A. 物体的温度越高,所含热量越多B. 物体的内能增大可能是吸收了热量C. 高温物体把温度传递给低温物体D. 温度高的物体,内能一定大8. 我们餐桌上常见的美食都包含有物理知识,下列说法正确的是A. 蒸包子时看到的腾腾热气是汽化现象B. 红烧排骨香气四溢说明分子在做无规则运动C. 番茄炒蛋是通过做功的方式使番茄和蛋的内能增加D. 煲鸡汤时,当汤沸腾以后,把炖汤的火调小是为了降低汤的温度9. 下列物理量中,单位不是焦耳的物理量是A. 功B. 内能C. 功率D. 热量10. 如图所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是A. 由滑梯上滑下,臀部会有灼热感B. 搓手取暖。
内能教学中须澄清的“一定”与“不一定”作者:洪从兵来源:《中学物理·初中》2015年第03期内能是初中物理的难点之一,主要是难在内能、热量、温度三者变化的关系上,不少学生经常混淆这三个概念,理不清它们之间的区别与联系.要突破这一难点,澄清一些似是而非的认识是教学的关键.1 内能、热量与温度三者之间的关系1.1 内能与热量内能是由物体的“状态”决定的,这里的“状态”不仅是指组成物体的物质状态,还包括物质的种类、物体的质量及温度.物体的“状态”确定,物体的内能也随之确定.要使物体的内能发生变化,可以通过热传递和做功两种方式来完成.而热量是热传递过程中的特征物理量,热量只是反映物体在“状态”变化过程中所转移的能量,是用来衡量物体内能变化的,有过程,才有变化,才涉及热量的问题.就物体的某一“状态”而言,仅有“内能”,根本不存在什么“热量”,因此不能说一个物体含有“多少热量”.1.2 内能与温度温度是物体内部大量分子做无规则热运动剧烈程度的标志,对某一物体而言,温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体内部所有分子动能和分子势能的总和就越大,物体的内能就越大.1.3 热量与温度热量是物体内能变化的量度,是过程量;而温度是反映分子热运动剧烈程度的,与物体的某一“状态”相对应.虽然热传递的前提条件是两个物体之间要有温度差,但传递的是能量而不是温度.热传递不仅可使物体的温度发生变化,还可使物质的状态发生变化,在物质状态变化中,传递给物体的热量并没有使物体的温度发生变化,因此不能说“物体吸收的热量越多,温度变化一定越大”.热量、温度之间虽有一定的联系,但它们是完全不同的两个物理量.2 三者变化时的“一定”与“不一定”2.1 物体吸热时内能不一定增加,物体放热时内能不一定减少如果物体吸收热量的同时消耗内能对外做功,则物体的内能不一定增加.物体内能的变化情况取决于吸收热量与对外做功的大小关系,若吸收的热量大于对外所做的功,则内能增加,若吸收的热量等于对外所做的功,则内能不变,若吸收的热量小于对外所做的功,则内能减少.同样,物体放热的同时,如果外界对它做功使它的内能发生改变,物体的内能也不一定减少.物体内能的变化情况取决于放出热量与外界对它做功的大小关系,若放出的热量大于外界对它所做的功,则内能减少,若放出的热量等于外界对它所做的功,则内能不变,若放出的热量小于外界对它所做的功,则内能增加.2.2 物体内能增加时不一定吸热,物体内能减少时不一定放热因为改变物体内能的方式有热传递和做功两种,而且两种方式对改变物体内能是等效的.所以物体内能增加的原因可能是从外界吸热,也可能是外界对物体做功.所以,物体内能增加时不一定吸热.同样,物体内能减少时不一定向外界放热,也可能是对外界做功.所以,物体内能减少时不一定放热.2.3 物体温度升高时内能一定增加,物体温度降低时内能一定减少物体内部所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,当物体的温度升高时,分子无规则运动加剧,所有分子动能的总和增加,所以物体的内能一定增加.需要指出的是,“物体的温度越高,物体内能就越大”这种说法是错误的,因为物体的内能除与温度有关外,还与种类、状态及物体的质量有关,不同物体之间内能的比较不能仅仅比较温度.这里所说的“物体的温度升高,内能一定增加”是指的同一物体.同样,当物体的温度降低时,物体的内部分子无规则运动剧烈程度降低,所有分子动能的总和减少,所以物体的内能一定减少.2.4 物体的内能增加时温度不一定升高,物体的内能减少时温度不一定降低因为物体的内能与物质的种类、状态及物体的质量等因素均有关,当物体的温度不变,而物质的状态发生变化时,物体的内能也要发生改变.如一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时,尽管温度没有改变,但冰要从外界吸热,或外界要对冰做功,所以冰的内能增加了.同样当0 ℃的水结成0 ℃的冰时,要向外界放出热量,冰的内能减少了,但温度不变.所以,物体的内能减少时温度不一定降低.2.5 物体吸热时温度不一定升高,物体放热时温度不一定降低一块0 ℃的冰吸收热量熔化成0 ℃的水时,尽管吸收了热量,但其温度不变;另外物体从外界吸收热量的同时消耗内能对外做功,它的温度也不一定升高.所以,物体吸热时温度不一定升高.同样,当一杯0 ℃的水向外界放出热量凝固成0 ℃的冰时,尽管向外界放出了热量,但其温度不变.所以,物体放热时温度不一定降低.2.6 物体温度升高时不一定吸热,物体温度降低时不一定放热当外界对物体做功时,物体的温度也可能升高.如反复弯折铁丝,弯曲处温度升高,温度升高的原因是外界对物体做功,而物体并没有从外界吸热,所以,物体温度升高时不一定吸热.同样,物体消耗了内能对外做功时,温度也会降低.如水烧开时,水蒸气将壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,消耗了水蒸气的内能,水蒸气的温度降低.所以,物体温度的降低时并不一定放热.总之,在内能的教学中,教师应牢牢抓住以上这些“一定”和“不一定”,要让学生知其然,更要知其所以然,让学生真正理解这些物理量的内涵及相互关系,并围绕这些难点进行全面的辨别和相应的习题训练,让学生借助一些特殊的“反例”,来真正理解其中的道理,只有这样,才能达到预期的教学效果.。
物体的内能与热量在物理学中,内能和热量是两个重要的概念。
内能是物体所具有的能量的总和,包括分子和原子的动能和势能。
热量则是指物体之间传递的能量,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。
一、内能的概念和计算内能是物体所具有的能量的总和,包括物体的分子和原子的动能和势能以及其他宏观微观粒子的能量。
内能的计算公式为:E = K + U其中,E表示内能,K表示动能,U表示势能。
动能可以分为平动动能和旋转动能。
平动动能是物体由于直线运动而具有的能量,公式为:Kt = 1/2 * m * v^2其中,m为物体的质量,v为物体的速度。
旋转动能是物体由于旋转而具有的能量,公式为:Kr = 1/2 * I * w^2其中,I为物体的转动惯量,w为物体的角速度。
势能可以分为重力势能和弹性势能。
重力势能是物体由于位于高度而具有的能量,公式为:Ug = m * g * h其中,m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
弹性势能是物体由于形变而具有的能量,公式为:Us = 1/2 * k * x^2其中,k为弹性系数,x为物体的形变程度。
二、热量的传递和计算热量是指物体之间传递的能量,当物体之间存在温度差异时,热量会自高温物体传递到低温物体。
热量的传递方式包括传导、传热和辐射。
传导是指物体之间的接触传热,其中热量的传递方式有导热和对流。
导热是指物体内部的分子通过碰撞传递热量,而对流则是指液体或气体的分子通过自然对流或强制对流传递热量。
传热是指物体之间通过直接或间接的热传递方式传递热量。
直接传热包括对流、辐射等,间接传热通过传热介质如水、空气等介质传递热量。
辐射是指通过电磁波传递热量,不需要介质传递热量。
热量的计算公式为:Q = m * c * ΔT其中,Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示物体的温度变化。
三、内能和热量的关系内能和热量之间存在一定的关系。
当物体吸收热量时,其内能会增加;当物体放出热量时,其内能会减少。
热力学能
热力学能,过去长期叫内能,符号U,是系统内各种形式能量的总和,例如系统中分子的动能(分子运动包括平动、转动和振动三种形式)、分子内电子运动的能量、原子核内的能量分子间作用能等等,难以胜数,随认识的深化不断发现新的能量形式,但有一点是肯定无疑的,任何系统在一定状态下内能是一定的,因而热力学能是状态函数。
热力学能的绝对值难以确定,也无确定的必要,我们关心的是热力学能的变化,只要终态始态一定,热力学的变化量U是一定的。
热力学中的热力学量热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,通过研究系统的宏观性质来揭示自然界中能量转变的本质。
而在热力学的研究中,热力学量是十分重要的概念。
本文将详细介绍热力学中的热力学量。
一、能量(E)能量是物质存在时所具有的基本属性,是物体运动和相互作用的驱动力。
在热力学中,能量可以分为两类:内能和外能。
1. 内能(U)内能是物质由于内部构造、组分、分子动能等而具有的能量,是系统与外界之间相互作用的结果。
内能的大小取决于系统中各个微观粒子的热运动状态。
内能通过热交换(热量传递)和功交换(功转化)与外界发生相互作用。
当系统从外界吸收热量时,内能增加;当系统对外界做功时,内能减少。
内能可以通过测定系统的温度变化来进行间接测量。
2. 外能外能是物质的机械能,是由于系统中物体的运动或位移而产生的能量。
例如,物体的动能、重力势能和弹性势能等都属于外能。
二、热量(Q)热量是指因温度差而传递的能量。
在热力学中,热量是系统与外界之间的一种能量传递方式,它通过热传导、热对流或者热辐射等方式进行传递。
热量是一个系统的宏观性质,不同于内能。
热量的传递会引起系统的温度变化,但是并不能直接度量系统的内能变化。
热量具有正负之分,当系统吸热时,热量为正;当系统放热时,热量为负。
三、功(W)功是指外界对系统做的可逆或不可逆的力所做的功。
在热力学中,功是一个系统与外界之间的能量转化过程,是通过外力使系统发生位移并克服系统的阻力而产生的能量变化。
功可以通过对系统周围所做的功来度量。
当外界对系统做功时,功为正;当系统对外界做功时,功为负。
四、焓(H)焓是热力学中的一个重要物理量,定义为焓等于内能与压强乘以体积的乘积之和,即H = U + PV(其中P为压强,V为体积)。
焓是描述系统在等压条件下的能量状态的物理量,可以用来衡量系统的热容量。
焓的改变量称为焓变,可以通过测量系统的温度和压强的变化来间接测量。
五、熵(S)熵是热力学中的一个重要概念,用来描述系统的无序程度。
内能的教学反思引言概述:内能是热力学中的重要概念,它代表了系统的热能,是热力学研究的核心内容之一。
在教学过程中,对于内能的教学也需要进行反思,以提高学生的理解和应用能力。
本文将从五个方面对内能的教学进行深入分析和反思。
一、内能的概念与特点1.1 内能的定义和基本概念内能是指系统中分子和原子的热运动所具有的能量总和,它是热力学系统的基本属性之一。
1.2 内能的特点和表现形式内能的特点包括:微观粒子的热运动、分子间相互作用力以及温度的影响。
内能的表现形式有热容、焓等。
二、内能与热力学第一定律2.1 热力学第一定律的基本概念热力学第一定律是能量守恒定律的热力学表述,它规定了热量和功对系统内能的影响。
2.2 内能变化的计算方法内能变化可以通过热量和功的计算来确定,其中热量的计算可以使用热容和温度差,功的计算可以使用力和位移。
2.3 内能与热力学第一定律的关系内能与热力学第一定律的关系是通过内能的变化来描述系统对外界的能量交换。
三、内能的测量和应用3.1 内能的测量方法内能的测量可以通过热容的测量、焓的测量以及其他间接测量方法来实现。
3.2 内能在工程中的应用内能在工程中有着广泛的应用,例如在热力机械系统中的能量转化和传递过程中,内能的变化对系统的工作性能有着重要影响。
3.3 内能在生活中的应用内能在生活中的应用也是很常见的,例如热水的加热过程、食物的烹饪过程等都涉及到内能的变化。
四、内能的教学方法和策略4.1 引导学生理解内能的概念在教学中,可以通过实验、示意图等方式引导学生理解内能的概念和特点,帮助他们建立正确的认知。
4.2 培养学生运用内能计算的能力通过大量的例题和练习,培养学生运用内能计算的能力,提高他们的问题解决能力。
4.3 鼓励学生发现内能在实际生活中的应用鼓励学生主动发现内能在实际生活中的应用,培养他们的实际应用能力,提高学习的积极性和主动性。
五、内能教学的改进与展望5.1 教学内容的更新与拓展随着科学技术的不断发展,内能的教学内容也需要不断更新与拓展,以适应时代的需求。
内能变化与能量变化的关系1. 引言大家好,今天我们来聊聊一个听起来有点复杂,但其实非常有趣的话题,那就是内能变化与能量变化的关系。
哎,你有没有发现,生活中到处都是能量的变化?比如说,冬天的时候我们开暖气,感觉整个屋子都热乎乎的,这就是能量转化的结果。
说到底,内能就是物体内部的能量,它与温度、分子运动都有密切关系,像一场热闹的派对,分子们跳得不亦乐乎,热量就在这时悄悄溜出来了。
2. 内能的定义2.1 什么是内能?简单来说,内能就是一个物体内部所有分子运动所产生的能量。
就像你在忙碌的一天后,躺在沙发上,心里想着:“今天真是累啊!”这时候,你的内能可能就很高,因为你的身体里有很多能量在储存。
不过,别担心,内能不会把你逼疯,反而会让你在合适的时候,像超级英雄一样“蓄势待发”。
2.2 内能的来源那么,内能是从哪里来的呢?首先,温度的变化会直接影响内能。
比如说,当你把冰块放在阳光下,冰块慢慢融化,内能就开始增加。
哇,光想想都觉得神奇!这就像你把一个冰冷的饮料放在阳光下,随着时间的推移,它变得越来越温暖,能量在悄悄地转化。
在这个过程中,内能就像一位耐心的老师,教会我们如何把能量利用得淋漓尽致。
3. 能量变化的过程3.1 能量守恒定律说到能量变化,大家肯定听过能量守恒定律。
这就像一个不老的传说,无论是热能、机械能还是电能,都不会凭空消失,而是会在不同的形式之间转换。
这就好比你把钱存进银行,银行不会把你的钱扔掉,而是给你利息,让你的钱在银行里“生”出更多的钱。
能量也是如此,它在不同的形式之间游走,但总量是不变的。
3.2 内能与外界能量的互动而内能的变化往往与外界能量的互动分不开。
比如说,咱们在做饭的时候,火炉的热量通过锅底传递给水,水的内能增加,慢慢变成蒸汽。
这种变化不仅让我们能享受到美味的饭菜,还能让我们的生活变得更加方便。
要知道,这可不是小事,背后可是有许多化学反应和物理变化在默默工作,就像一位无声的英雄,时时刻刻为我们保驾护航。
九年级教科版物理上册内能和热量知识点内能是物体或若干物体构成的系统(简称系统)内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。
下面查字典物理网为大家整理了内能和热量知识点,欢迎大家参考阅读!知识点1、分子动理论的基本观点:物质分子来构成,无规则运动永不停。
相互作用引和斥,三点内容要记清。
2、扩散现象:不同物质相接触,彼此深入对方中,固液气间都扩散,气体扩散速最快。
3、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫内能,内能的单位是焦耳。
4、改变内能的两种方法:做功:外界对物体做功,物体的内能会增加;物体对外界做功,物体的内能会减小。
热传递:外界向物体传热,物体的内能增加,物体向外界传热,物体的内能减小。
5、物体的内能跟物体的温度有关,同一物体温度降低,内能减小;温度升高,内能增加。
6、热量是热传递过程中内能的转移量,单位是焦耳。
常见考法这部分知识在中考中所占的比例并不大。
以北京市为例,在近三年的中考中,考察这部分知识的考题共出了5道。
在题型分布上,出了三道选择题,一道填空题,一道实验题。
在知识点分布上,连续三年的选择题都考了“改变物体内能的方法”这一知识点,除此之外,04年出了一道考察“分子引力”的实验题(1分),06年出了一道考察“扩散现象”的填空题。
在难易分布上,所有的考题都属于容易档次。
可以推测“改变物体内能的方法”这一知识点在今年的中考中依旧会是重点考察的知识点。
误区提醒1、温度能够影响扩散的速度;2、改变内能的两种方法:做功与热传递,在改变物体内能上是等效的;3、做功的实质是不同形式的能的转化,热传递的实质是物体间内能的转移。
典型例题下列事例中,不能说明分子在不停的做无规则运动的是( )A. 潮湿的地面会变干B. 扫地时,太阳下能看到大量尘埃的无规则运动C. 打开香水瓶满屋飘香D. 将一滴红墨水滴在一杯水中,很快整杯水变红了解析:A洒在地面上的水变干是蒸发现象,而蒸发的实质是液体中做无规则运动的分子有些运动速度较快,能量较大,有能力摆脱其他分子的束缚,跑出液面成为气体分子,可见蒸发是分子无规则运动的结果。
温度、内能、热量的辨析温度、内能和热量是热学中既有联系,又易混淆的三个本质不同的物理量,这三个物理量到底有何本质区别和联系呢?下面就各自的定义、特征以及它们之间的关系加以比较分析。
1 定义及特征1.1 温度:物体的冷热程度叫做温度。
它反映分子无规则运动的剧烈程度,是一个状态量。
从分子运动论观点看,温度是物体分子平均平动动能的标志,是大量分子热运动的集体表现,含有统计或整体意义,对于个别分子来说,温度是没有实际意义的。
温度可用温度计来测量。
温度只能说“是多少”、“达到多少”、“升高”、“降低”等,不能说“有”、“没有”或“含有”等。
温度的国际单位是开尔文(k),常用单位是摄氏度(0c)。
1.2 内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
它是物质系统的内部状态所决定的能量,是构成物质的所有分子(并非大多数、部分或单个分子)具有的一切能量,包括分子动能、分子势能、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等,在热学中,由于热运动中后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项。
即:内能=分子动能+分子势能。
由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关,另外物体的内能的大小还跟物体质量、物质的种类、物质的状态等有关。
内能是微观上的能量形式,是一个状态量。
内能具有普遍性,任何物体无论温度高低都具有内能,因为一切物体的分子在任何情况下都永不停息地做无规则运动。
例如:炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块温度虽然低,但构成它的分子仍然在做热运动,所以也具有内能。
内能只能说“有”,不能说“无”、“达到多少”等。
内能的国际单位是焦耳(j)。
1.3 热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
热量是热接触中由于温度差而传递的能量,与传递的过程有关,是一个过程量。
它在系统状态发生变化时才有意义;物体本身没有热量,热量只能说“吸收多少”或“放出多少”,不能说“有”、“没有”或“具有”、“含有”,更不能比较两个物体热量的大小。
能量包括的六个二级主题及二级主题内容能量这个部分一共有六个二级主题,它们是能量、能量的转化与转移,机械能,内能,电磁能,能量守恒,能量与可持续发展。
一、能量、能量的转化和转移内容标准:1.1结合实例了解能量及其存在的不同形式。
描述各种各样的能量和生活、生产的联系。
1.2结合实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
1.3结合实例理解功的概念。
知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
例1.试管中的水蒸气把橡胶塞弹出(实验时注意安全),水蒸气对橡胶塞做功,将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。
例2.电流流过电炉丝,电流做了功,将电能转化成了电炉丝的内能。
活动建议:讨论太阳能在地球上是怎样转化成各种形式的能的。
二、机械能内容标准:2.1知道动能、势能和机械能。
通过实验,了解动能和势能的相互转化。
用实例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例1.说明荡秋千过程中动能和势能的转化情况。
2.2理解机械功和功率。
能用生活中的实例解释机械功和功率的含义。
2.3知道机械效率。
了解提高机械效率的途径和意义。
例2.测量某种简单机械的机械效率。
2.4了解人类使用机械的历史发展过程。
了解机械的使用对社会发展的作用。
活动建议:查找资料,了解人类利用机械的历史,写一篇调查报告。
三、内能内容标准:3.1了解内能和热量。
从能量转化的角度认识燃料的热值。
3.2通过实验,了解比热容,尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.3了解热机的工作原理。
知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
例1.了解蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机的基本原理及这些发动机对生产力发展所起的作用。
活动建议:从炊事、取暖、交通等方面对当地燃料结构近年来的变化作调查研究,从经济、环保和社会发展等方面进行讨论。
四、电磁能内容标准:4.1从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
4.2知道电压、电流和电阻。
通过实验,探究电流、电压和电阻的关系。