功和内能 热和内能--优质获奖精品课件 (1)

类型一 做功和内能变化的关系
例1 (2019年高考福建卷)如图10－1－2所示， 一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发 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做功与内能的变化关系： Δ_U_＝__W_____.
• 四、热和内能
• 1．传热：热量从高温物体传到低温物体的过 程．
• 系2统．内关能系描述：热量是在单纯的传热过程中 ___________变Δ化U＝的Q量度．
• 3．公式表达：__________.
2019/9/13
核心要点突破
但由于右侧为真空，气体自由膨胀不做功，因 而内能不变，温度不变，选C.
2019/9/13
类型二 传热和内能变化的关系
例2 在外界不做功的情况下，物体的内能增加了 50 J，下列说法中正确的是( ) A．一定是物体放出了50 J的热量 B．一定是物体吸收了50 J的热量 C．一定是物体分子动能增加了50 J D．物体的分子平均动能可能不变
2019/9/13
• 变式训练1 (2019年湖北八校联考)如图10－1－ 3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，则在此过程中(不计气 体的分子势能)( )
2019/9/13
图10－1－3
• 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 • 解析：选C.抽掉隔板后，气体膨胀体积增大，
数量只由过程始末两状个态________决定而与做功 方的式_______无关． • 三、内能 • 1．内能概念：任何一个热力学系统都存在一 依个赖_于__系__统__自__身__状__态________的物理量，

)
A．0℃以下的物体没有内能
B．静止的物体没有内能
C．内能和机械能是同一种形式的能量
D．内能与物体的温度有关
物体内能的改变
改变物体的内能有两种方法：做功和热传递
例子：
暖气使屋内温 度升高，屋内 空气内能增大；
太阳将棉被晒 得暖乎乎的；
………
物体内能的改变
热传递：
1、定义：是热从温度高的物体传到温度低的物体， 或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。 2、条件：只要物体之间或同一物体的不同部分之间 存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继 续到温度相同的时候为止。 3、方向：高温到低温。 4、实质：用热传递的方式来改变物体内能，就是一 个物体的一部分内能转移给另一个物体，或者是内能 从同一物体的高温部分转移给低温部分。（内能转移 过程） 5、热传递的三种方式：传导、对流和辐射。
A、地球外的石块，坠入地球的大气层，成为流星 B、凉鸡蛋泡在热水中温度升高 C、两手相互摩擦，手心发热 D、锯木头时，锯条变得烫手
练习
一滴沸水落在冰山上，下列说法正确的是（ B ）
A：冰山吸收热量，因为冰山的内能小 B：沸水放出热量，因为沸水的温度高 C：沸水吸收热量，因为冰山的内能大 D：冰山放出热量，因为冰山的内能小
练习
用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么
打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气 内能增加,温度升高; 克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒 壁内能增加, 所以筒壁就会热起来.
Ch13.2《内 能》
①冰粒内能增大；重力势能减小，动能增大，机械能不变。 ②火箭内能增大；动能增大，重力势能增大，机械能增大。 ③子弹击中木板后，内能增加；动能减小，重力势能不变，机 械能减小。

【例2】 在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下 列说法中正确的是( ) A．一定是物体放出了50 J的热量 B．一定是物体吸收了50 J的热量 C．一定是物体分子动能增加了50 J D．物体的分子平均动能可能不变
解析 在外界不做功的情况下，内能的改变量等于传递的热量， 内能增加，一定是吸收了相等数量的热量，故A错，B对；物体 内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动 能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子 动能增加了50 J，物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收 的50 J热量全部用来增加分子势能，故，E乙减小
B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变
D．E甲增大，E乙减小
图1
解析 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程， 内能的改变取决于做功的情况．对甲室内的气体，在拉杆缓慢向 外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室内的气体做功， 其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，乙室内 的气体对外界做功，内能应减小． 答案 D
1．内能和内能的变化量 (1)内能是一个状态量，指物体内所有分子的 动能 和势能之和． (2)内能的变化量只由 初 、 末 状态决定，与中间过程及方式 无关．绝热过程中，内能在两个状态间的差值等于外界对系统 所做的功 ．
2．功和内能 (1)功是过程量，内能是状态量． (2)物体的内能大，并不意味着做功多． (3)在绝热过程中，做功一定引起内能的变化，做功越多，内能 变化越 大 (填“大”或“小”)．
3．热量和内能变化的关系 在只有热传递的情况下，物体吸收热量，内能 增加 ，物体放出 热量，内能 减少 ，并且内能的变化量等于物体吸收或放出的热 量，即 ΔU＝Q .

2.测出了热功当量（热与机械功之间的当量 关系），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。
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在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功 仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体 过程和方式。
类比思考：哪些力做功仅由物体的起点和终点 两个位置决定，与物体的运动路径无关？
重力 电场力
解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的， 温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。 答案：C
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例2 下列关于热量的说法，正确的是 （
）
A.温度高的物体含有的热量多
B.内能多的物体含有的热量多
4
物体的内能与温度和体积的关系
温度变时分子动能变，体积变时分子势 能变，因此物体的内能决定于它的温度和体 积，但是这句话却不能作为判断两物体内能 大小的依据。如两物体温度和体积均相同， 而内能却没有确定的关系。再如，0OC的冰 熔化成OC水体积减小，不能就此认为其势能 也减小，而应该从改变内能的方式上分析,冰 熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变， 所增加的只是分子的势能
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
热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射
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动画：热传递 17
四、热和内能
1、 在外界对系统没有做功的情况下， 内能和热量之间有什么样的关系呢？
△U＝Q
即在外界对系统不做功的情况下，外界传 递给系统的热量等于系统内能的改变量
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功与系统内能改变的关系 1.做功可以改变系统的内能 ①外界对系统做功，系统的内能增加 ②系统对外界做功，系统的内能减少。 2.功是系统内能转化的量度 3.实质:其他形式的能与内能的相互转化 4.国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳( J )

D．划火柴，火柴燃烧
精编优质课PPT教科版九年级物理课件 ：1.2 内能和 热量(共 30张PP T)(获 奖课件 推荐下 载)
3.温度、热量、内能的区别
温度
热量
内能
意义
状态量
过程量
状态量
单位 表述
摄氏度（℃）
是、降低、 升高
焦耳（J）
吸收、 放出
焦耳（J）
有、具有、 改变
联系
热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少， 但温度不一定改变
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炽热的铁水有内能吗？
北极的冰山也有内能吗？
因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所 以一切物体都具有内能.
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观察与思考
温度越高
谁的内能大? 是（
）
2内能和热量(共30张PPT)(获奖课件推荐下载)
定义：物质内部大量分子的无规则运动
2内能和热量(共30张PPT)(获奖课件推荐下载) 1kg烟煤完全燃烧时一定能放出2.
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典例与精析 例：计算4 kg 柴油完全燃烧释放的热量.
已知：q=3.3×107J/kg , m= 4 kg, 求Q.

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气体动理论是从微观上研究了气体的热现象，热 力学是从宏观上用能量的观点来研究热现象——物态 变化过程中功、吸热和能量变化关系。
一、准静态过程的功
1．准静态过程 热力学过程：热力学系统的状态随时间的变化 。 准静态过程：热力学系统由一平衡态到另一平衡
态，要经历若干中间状态，若过程经历的所有中间状 态都是平衡态
WA1B QA1B WA2B QA2B
WA1B2 A QA1B2 A 0
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理想气体内能 : 表征系统状态的单值函数，理想 气体的内能仅是温度的函数 。
U U (T )
系统内能的增量只与系统起始和终了状态有关， 与系统所经历的过程无关。
P
A
1
P
A
1
2
B
o
V
U AB C
设气体的摩尔数为 ，由理想气体的状态方程可
得气体的体积为V1和V2时，气体的温度分别为
T1
P1V1
R
C
RV1
T2
P2V2
R
C
RV2
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上面两相比，得
T2
V1 V2
T1
T1
由此可判断出气体的温度降低的。
二、热量
通过传热的方式所传递的能量称为热量，以Q表示。
Q cm(T1 T2 )
B 2
o
V
U A1B2 A 0
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（3）功与热量的物理本质（能量转换）不同 。
宏观运动能量
功
分子热运动能量

末__两__个__状___态_决定，而与 做功的方式 无关。
二、功和内能 1．内能的概念 (1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。 (2)在绝热过程中 做功 可以改变热力学系统所处的状态。 2．绝热过程中内能的变化 (1)表达式： ΔU＝W 。 (2)外界对系统做功，W 为正；系统对外界做功，W 为负。
做功、热传递与内能的关系
1．热量与功：热量和功都是系统内能变化的量度，都 是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，热量可以通过 系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间 有着本质的区别。
2．改变内能的两种方式的比较：
做功
热传递
内能 变化
外界对物体做功，物体的 物体吸收热量，内能增加；
功和内能 热和内能
一、焦耳的实验
1．绝热过程 系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它
不从外界吸热，也不向外界放热。
2．代表实验
(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。 (2)通过电流的热效应给水加热。
3．实验结论 要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始
内能增加；物体对外界做 物体放出热量，内能减少
功，物体的内能减少
物理 其他形式的能与内能之间 不同物体间或同一物体不
实质 的转化
同部分之间内能的转移
相互 做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果 联系 上是相同的
三、热和内能
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。 (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。