内能与热量
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内能与热量及比热容一,考点、热点回顾一、内能的初步概念:1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同:机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
5、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
现象:温度越高扩散越快。
说明:温度越高,分子无规则运动的速度越大。
二、内能的改变:1、内能改变的外部表现:物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。
物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。
反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。
(因为内能的变化有多种因素决定)2、改变内能的方法:做功和热传递。
A、做功改变物体的内能:①做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。
物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
(W=△E)④解释事例:看到棉花燃烧起来了,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
钻木取火:使木头相互摩擦,人对木头做功,使它的内能增加,温度升高,达到木头的燃点而燃烧。
中考物理“内能和热量”高频考点总结中考物理“内能和热量”高频考点总结分子动理论1.分子动理论的内容是:(1)物质由分子组成的,分子间有空隙;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规那么运动;(3)分子间存在互相作用的引力和斥力。
2.固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。
固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。
内能1.内能:物体内部所有分子做无规那么运动的动能和分子势能的总和。
(内能也称热能)2.物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。
3.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。
4.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。
热量5.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。
(物体含有多少热量的说法是错误的)6.热值(q):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。
单位是:焦耳/千克。
燃料燃烧放出热量计算:Q放=mq;(Q放是热量,单位是:焦耳;q是热值,单位是:焦/千克;m是质量,单位是:千克。
) 比热容7.比热容(c):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。
8.比热是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质一样,比热就一样。
9.比热的单位是:焦耳/(千克·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
10.水的比热是:C=4.2×103焦耳/(千克·℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳。
11.热量的计算:①Q吸=cm(t-t0)=cm△t升(Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c是物体比热,单位是:焦/(千克·℃);m是质量;t0是初始温度;t是后来的温度。
②Q放=cm(t0-t)=cm△t降热机12.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
《内能和热量》讲义一、内能内能,这个概念对于我们理解物质的微观世界以及热现象至关重要。
那什么是内能呢?简单来说,内能就是物体内部所有分子的动能和势能的总和。
分子在不停地做无规则运动,这种运动具有一定的速度,也就具有了动能。
而分子之间存在着相互作用的引力和斥力,就像被弹簧连接着的小球,它们的相对位置变化会引起势能的改变。
这两种能量加起来,就构成了物体的内能。
内能的大小与许多因素有关。
首先是温度,温度越高,分子的热运动越剧烈,分子的动能就越大,内能也就越大。
比如,一杯热水的内能就比一杯冷水的内能大。
其次是质量。
质量越大,意味着物体内部分子的数量越多,总内能也就越大。
想象一下,一大桶水和一小杯水,在温度相同的情况下,显然大桶水的内能更大。
还有物质的种类和状态。
不同的物质,其分子的结构和相互作用不同,内能也会有所差异。
而且,同一物质在不同的状态下,内能也不同。
比如,冰融化成水需要吸收热量,内能增加,这是因为状态改变时,分子间的势能发生了变化。
内能是一个相对的概念,它取决于物体的状态和参考系。
而且,内能是无法直接测量的,我们只能通过一些外在的表现和变化来间接推断。
二、热量接下来,咱们说说热量。
热量,是在热传递过程中传递的能量。
当两个温度不同的物体相互接触时,高温物体的内能会向低温物体转移,这个转移的能量就是热量。
热量的单位是焦耳(J)。
需要注意的是,热量不是物体本身具有的属性,而是在热传递过程中才产生的。
比如说,我们不能说一个物体“具有多少热量”,而应该说“在某个过程中传递了多少热量”。
热量的传递有三种方式:热传导、热对流和热辐射。
热传导是指由于温度差引起的热能通过物质直接接触,由高温部分向低温部分传递。
比如,我们用金属勺子搅拌热汤,过一会儿勺子就变热了,这就是热传导。
热对流则是依靠液体或气体的流动来传递热量。
烧开水时,水的上下翻滚就是热对流的体现。
热辐射是物体通过电磁波来传递能量。
太阳向地球传递热量,就是通过热辐射的方式,不需要任何介质。
内能,热量和功的微观含义
内能、热量和功是热力学中的三个基本概念,它们在微观上的含义如下:
内能(U):指系统内部微观粒子的总能量,包括其动能和势能。
内能是一个状态量,只与系统的初始状态和最终状态有关,而与系统经历的具体路径无关。
热量(Q):指由于温度差而在两个系统间传递的能量。
热量不是一个状态量,而是一个过程量,只有在系统发生热传递时才有意义。
热量的传递是由温度梯度驱动的,从高温处流向低温处。
功(W):指外力对系统所作的机械功。
功也是一个过程量,只有在系统发生功传递时才有意义。
功的传递是由力的作用驱动的,通过物体的运动实现能量的转换。
需要注意的是,内能、热量和功都是能量的形式,它们之间可以相互转化。
在热力学中,内能、热量和功的变化量之间存在着热力学第一定律的关系式,即ΔU = Q - W,其中ΔU 表示系统内能的变化量,Q 表示系统吸收的热量,W 表示系统所做的功。
内能与热量的区别
1、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。
2、热量是一个过程量,与一段过程对应,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.
3、内能是由系统状态决定的。
状态确定,系统的内能也随之确定。
要使系统的内能发生变化,可以通过热传递或做功两种途径来完成。
而热量是传递过程中的特征物理量,和功一样,热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量,是用来衡量物体内能变化的。
有过程,才有变化,离开过程,毫无意义。
4、就某一状态而言,只有“内能”,根本不存在什么“热量”和“功”,因此,不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”。
∙内能1.大量分子无规律的运动,叫做热运动。
2.物体内部大量分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
习惯上也称为热能。
3.改变物体内能的方法有两种:做功和热传热。
4.从改变物体内能的效果来看,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
5.内能的多少与物体的温度有关,物体的温度越高,内能越多,物体的温度越低,内能越少。
∙热量1.在热传递过程中,物体吸收或放出的热的多少,叫做热量。
热量是在热传递过程中量度物体内能变化的物理量。
热量总是由高温物体(或高温部分)向低温物体(或低温部分)传递,直到温度相同.2.热量的国际单位是焦耳(J)3.比热:单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量,叫做这种物质的比热。
4.比热的单位是:焦耳/(千克·℃)5.每一种物质都有自己的比热,比热是物质的一种特性。
6.水的比热4.2×103焦/(千克·℃),1千克水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103焦。
7.水的比热最大。
因此,对于同等质量的物质,在吸收或放出同样热量的情况下,水的温度变化最小。
沿海地区不象内陆地区的气温变化显著,就是这个道理。
8.热量的计算:物体吸收的热量:Q=cm(t-t)物体放出的热量:Q=cm(t-t)9.热平衡方程:如果在热传递过程中没有热量的散失,则低温物体吸收的热量Q吸等于高温物体放出的热量Q放,即:Q吸=Q放。
∙能的转化和守恒定律1.能量既不会消灭,也不会创立。
它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另外的物体,而能的总量保持不变。
这个规律叫做能的转化和守恒定律。
是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。
2.自然界中物质存在着不同形式的运动,物质的每种形式的运动对应于一种形式的能。
机械运动对应机械能、分子的热运动对应内能、化学变化对应化学能等.能量转化和守恒定律告诉我们,各种形式的能量都可以在一条件下转化。
并且转化中,能是守恒的。
一、什么是热量?
在系统与外界之间,或系统的不同部分之间转移的无规则热运动能量叫做热量。
常用Q表示。
这种传热过程大多是与系统和外界之间,或系统的不同部分之间温度的不同相联系的。
热量是大家应该注意与内能区分的一个概念,在一定情况下可以认为热量是系统与外界交换内能的净值。
比如,系统的温度比外界的温度高并与外界有热接触,系统内各个分子的热运动能量通过频繁的碰撞传递给外界,但同时外界分子的热运动能量同样也可以通过碰撞转移给系统,由于温度不同,系统转移给外界与外界转移给系统的热运动能量是不同的,这个差值就成为热量。
大学物理规定,系统从外界吸收热量,Q取正;系统对外界放出热量,Q取负。
有特别规定的情况除外。
二、热量的计算方法
一个系统在变化过程中的热量可以有三种计算方法。
一是使用热力学第一定律来计算(见热力学第一定律的应用知识点);二是使用比热来计算;三是使用摩尔热容来计算(见摩尔热容知识点)。
中学学过物质的比热c定义为:单位质量的物体温度每升高或降低一度所吸收或放出的热量。
按它的定义很容易得到热量的计算公式:
式中m为气体质量,ΔT为过程的温度差。
T1和T2分别是过程的初状态和末状态的温度。
按比热计算热量时应该注意,热量多少是与过程有关的。
不同的过程虽然温度差相同,热量是完全可能不同的。
这体现在比热c对不同过程取值不同。
在很多过程中,c还与温度有关,这时上面计算热量的公式应该改为积分。
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。
温度、内能、热量是既有区别又有联系的物理量,很多同学常常理解不好,容易出错。
一、区别:温度表示物体的冷热程度,它是一个状态量,所以只能说“物体的温度是多少”。
两个不同状态间可以比较温度的高低。
温度是不能“传递”和“转移”的,其单位是“摄氏度”。
从分子动理论的观点来看,它跟物体内部分子的无规则运动情况有关,温度越高,分子无规则运动的平均速度就越大,分子运动就越剧烈。
可以说,温度是分子无规则运动的剧烈程度的标志,它是大量分子无规则运动的集中体现,对于个别分子毫无意义。
内能是能量的一种形式,它是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和。
内能和温度一样,也是一个状态量,通常用“具有”等词来修饰。
内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系。
现阶段主要掌握与温度的关系。
一个物体温度升高时,它的内能增大,温度降低时,内能减小。
切记“温度不变时,它的内能一定不变”是错误的。
如晶体熔化、液体沸腾时,温度保持不变,但要吸热,内能增加。
温度不变时,它的内能也可能减小(想一想为什么?)。
同样,物体放出热量时,温度也不一定降低。
热量是在热传递过程中,传递能量的多少。
它反映了热传递过程中,内能转移的数量,是内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。
热量的单位是“焦耳”。
二、联系:(1)温度与内能因为温度越高,物体内的分子做无规则运动的速度越快,分子的平均动能越大,因此物体的内能越多。
但要注意:温度不是内能变化的惟一标志。
物体的状态变化也是内能变化的标志(如晶体的熔化、凝固,液体沸腾等)。
(2)温度与热量温度反映的是分子无规则运动的剧烈程度。
分子运动越剧烈,物体温度就越高。
热量是在热传递过程中,内能转移的多少。
温度高的物体放出热量,内能减小,温度低的物体吸收热量,内能增加。
两物体间不存在温度差时,物体具有温度,但没有热传递,也就谈不上“热量”。
(3)热量与内能热量反映了热传递过程中,内能转移的数量。
热力学第一定律内能与热量热力学第一定律:内能与热量的关系热力学第一定律是热力学的基本原理之一,它揭示了内能与热量之间的密切关系。
本文将详细讨论内能与热量的概念、内能变化与热量传递的关系,以及热力学第一定律的应用。
一、内能的概念及性质内能是热力学中的基本概念,它代表了系统的热运动能量和分子间势能的总和。
内能的记号为U,它与物质的物态、温度、压力等因素有关。
内能的性质一:内能是一个状态函数,即内能的变化只与初末状态有关,与路径无关。
这意味着在相同初末状态下,无论通过何种路径达到终态,内能的变化量是相同的。
内能的性质二:内能被定义为单位质量或单位摩尔物质的能量,通常以焦耳(J)或千焦(kJ)为单位。
二、内能变化与热量传递内能的变化可以通过两种方式实现:一是通过热量传递,二是通过做功。
根据热力学第一定律,系统的内能变化等于吸收的热量与对外界所作的功之和。
1. 热量传递热量(Q)是能量的一种传递形式,它是由于温度差而产生的能量传递。
根据热力学第一定律,当热量从高温物体传递到低温物体时,高温物体的内能减少,低温物体的内能增加。
2. 做功做功是指系统对外界做功的能力。
在内能变化中,若系统对外界做功,则内能减小;反之,若外界对系统做功,则内能增加。
做功的单位为焦耳(J)。
三、热力学第一定律的应用热力学第一定律在能量转化与守恒、热工学领域等方面有着广泛的应用。
1. 能量转化与守恒热力学第一定律指出能量守恒的基本原理,系统的能量不会凭空消失或产生,只能在不同形式之间相互转化。
通过合理利用内能变化与热量传递的关系,可以实现能量的高效转化。
2. 热工学领域热力学第一定律在热工学领域有广泛的应用,如热机、热泵、制冷器等设备。
通过热力学第一定律,可以优化设备的能量利用效率,并提高整体系统的性能。
结语热力学第一定律揭示了内能与热量之间紧密的关系,为能量转化与守恒提供了基本原理。
对于热力学的研究和应用具有重要意义。
通过深入理解内能和热量的概念,并将热力学第一定律运用于实际问题中,我们可以更好地利用能量资源,提高能源利用效率。