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功和内能 热和内能

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热功内能概念辨析

热功内能概念辨析

功、热和内能概念辩析功、热和内能是中学物理教材中最易混淆的物理概念之一。

很多同学对它们的联系和区别难以弄清。

现辩析如下。

高中物理甲种本教材中对三个物理量的叙述是这样的：“能够改变物体内能的物理过程有两个：做功和热传递。

做功使物体的内能发生变化的时候，内能的变化就用做功来量度；热传递使物体内能发生变化的时候，内能的变化是用热量来量度的。

”“所谓热能不过是内能的一种通俗的说法”等。

由此可见，功和热与内能的关系是：功是内能转化．．的量度，热是内能转移．．的量度。

两者仅仅是一种量度而已，就象直尺用来测量布匹的长度、量筒用来测量水量的体积、质量用来量度物体惯性的大小等一样，两者本身并不是内能的一部分。

因此，象“一个物体包含了多少功”、“一个物体内能越多，热量就越多”、“热量就是内能的一种通俗的说法”等等，都是错误的说法。

也就是说，内能是物体本身具有的一种能量，而热量和功则不是物体所具有的东西，只有当内能发生变化时，才需要做功或者热传递，才用功或者热量来量度其变化大小。

功与热是改变内能的两种方式，两者在内能改变的效果上是相同的。

但它们有着本质的区别。

做功是内能与其它形式的能之间发生转化，如机械能、电能转化为内能等，即能量在形式上发生了改变。

而热传递仅仅是内能发生了转移，从一个物体(或物体的一部分)转移到另一个物体(或物体的另一个部分)，能的形式没有改变。

我们可以讲“做功产生了热量”、“消耗热量可以做功”，但不能说“功可以转化为热”或“热可以转化为功”。

因此，两者的共性是：都是内能改变的量度，区别是：本质及量度的对象(即能的形式)不同。

两者的数量关系为：1卡＝4.2焦，即热功当量为J=4.2J/cal。

另外，内能的一个通俗但不确切的说法是热能，即通常讲的热能是指物体的内能。

但热能不是热量，两者不要搞错。

下面举例辩析。

例1：对铁丝加热，铁丝的温度升高了；用锤子敲打铁丝，铁丝的温度也升高，这说明：A.功可以转化为热量B.功和热量在本质上是相同的C.对物体做功和对物体传热是一回事D.做功和热传递对改变物体内能是等效的辩析：有不少同学是这样分析的：因为锤子对铁丝做了功，铁丝的温度就升高，故功转化成了物体内能，故A正确；又不管是用做功,还是用传热的方式,铁丝的温度都一样地升高了,因此两者本质上肯定是相同的,故BCD正确。

功和内能 热和内能 课件

功和内能 热和内能 课件

1.热传递 (1)条件：物体的温度 不同. (2)热传递：热量总是从高温 物体向低温 物体传递. 2.热和内能 (1)热量：它是在单纯的传热过程中系统 内能 变化的量度. (2)表达式： ΔU＝Q . (3)热传递与做功在改变系统内能上的异同. ①做功和热传递都能引起系统内能 的改变. ②做功时是内能与其他形式能的 转化 ；热传递只是不同物体(或一个物体 的不同部分)之间内能的转移 .
√B.两个物体间发生热传递的条件是它们之间有温度差
C.在热传递中热量一定从内能多的物体传向内能少的物体
√D.内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递
解析 热量的概念只有在涉及能量传递时才有意义，所以不能说物体含 有多少热量，A错误； 物体间发生热传递的条件是物体间存在温度差，B正确； 在热传递中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物 体内能不一定多，故C错误，D正确.

(2)功和内能 ①内能 微观：所有分子的动能和势能之和. 宏观：只依赖于热力学系统自身状态 的物理量. ②功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量， 即 ΔU＝W . ③ΔU＝W适用条件是 绝热 过程. ④在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能 增加 ；系统对外界做功， 系统的内能 减少 .
归纳总结
(1)热传递与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分) 的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体. (2)热传递过程中，能量可以由内能大的物体传递到内能小的物体上，也 可以由内能小的物体传递到内能大的物体上.
三、内能和相关概念的辨析
1.能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少 内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量. 2.热量与温度 热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动 的激烈程度的标志.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传 递的是热量，不是温度. 3.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，功是能量变化的量度，但它们之间有着本质的区别.

第十章热力学定律第1、2节功和内能、热和内能

第十章热力学定律第1、2节功和内能、热和内能

②内能、热量:热量是用来衡 量热传递过程中内能变化多 少的
③温度、热量:热量与温度的
在热传递过程中,传递内能的 变化有关,在不发生物态变化
多少。与物质的种类(比热容)、 时,物体吸收热量,内能增加,
质量和温度的变化量有关
温度升高;物体放出热量,内
能减少,温度降低
注意:温度不能“传”,热量不能“含”；吸热不一定升温(如:晶体的
注意：温度、热量、内能都是热学部分的重 要概念。弄清这几个量之间的联系与区别是处理这 类问题的关键。
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概念
区别
联系
表示物体的冷热程度,其实质 ①温度、内能:温度是影响内
温度 是:反映了物体内部大量分子无 能的因素之一,温度升高,内
规则运动的激烈程度
能增加;温度降低,内能减少
内能 热量
物体内部所有分子的动能和分 子势能的总和。一切物体都具 有内能
不相同！热传递是物体间内能的转移,即内能 从物体一部分传到另一部分,或从一个物体传递给 另一物体。做功是物体的内能与其他形式能量的 转化,如内能与机械能、内能与电能间的转化等。
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四、做功和热传递与内能变化的关系
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，即：ΔU=W 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，即：ΔU=Q
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3.内能与内能的变化： (1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和 势能之和。因此物体的内能是一个状态量。 (2)当物体温度变化时,分子的平均动能变化; 物体的体积变化时,分子势能发生变化,因此物体 的内能变化只由初末状态决定,与中间过程及方式 无关。 4.做功与内能变化的关系 (1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能 (如机械能)与内能相互转化的过程。

10.1-2-3 功和内能、热和内能、 热力学第一定律 能量守恒定律

10.1-2-3 功和内能、热和内能、 热力学第一定律 能量守恒定律
解：由热力学第一定律ΔU = Q + W 知： W= ΔU－Q = +1.5 ×105J -（- 2.0 ×105J） = +3.5 ×105J>0 所以此过程中外界对空气做了3.5 ×105J的功
3．下列关于热量的说法，正确的是( CD )
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 C．热量、功和内能的单位相同 D．热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
做功
改变内能的两种方式 热传递
对内 对外
（外界对物 （物体对 体做功） 外界做功）
内能增加 内能减少
U W
吸热
（物体从 外界吸热）
（1）热传导：热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做 热传导。
（2）对流：液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程 （3）热辐射：物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热 辐射。
二、热量
1、定义：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
（1）在单纯的热传递过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增 加多少，即Q吸=△U 。（2）在单纯的热传递过程中，系统向外界放出多少 热量，系统的内能就减少多少，即Q放= -△U。
3、热传递具有方向性：热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。 4、做功和热传递在改变内能上的比较
（1）做功和热传递在改变内能上是等效的。
结论：做功使得物体（密闭气体）温度升高，即做功可以改变物体的内能。
焦耳的实验
焦耳
詹姆斯·普雷斯科 特·焦耳（1818年12月24 日－1889年10月11日）， 英国物理学家，出生于曼 彻斯特近郊的沙弗特 。起 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.

3.1功热和内能的改变

3.1功热和内能的改变

3.1 功、热和内能的改变知识点一、焦耳的实验1．绝热过程：系统不从外界吸热，也不向外界放热的过程．2．代表性实验(1)重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升．(2)通过电流的热效应给液体加热．3．实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统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．4．内能：只依赖于热力学系统自身状态的物理量．知识点二、功与内能的改变1．功与内能的改变在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝W.2．理解(1)ΔU＝W的适用条件是绝热过程．(2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外做功，系统的内能减少．知识点三、热与内能的改变1．传热(1)条件：物体的温度不同．(2)传热：热从高温物体传到了低温物体．2．热和内能(1)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度．(2)热与内能的改变当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.(3)传热与做功在改变系统内能上的异同．①做功和传热都能引起系统内能的改变．②做功时，内能与其他形式的能发生转化；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．改变内能的两种方式的比较[例题1]（2023•慈溪市校级开学）在一个真空的钟罩中，用不导热的细线悬吊一个铁块，中午时铁块的温度是28℃，晚上铁块的温度是23℃。

铁块的内能（）A．变大B．变小C．不变D．无法判断【解答】解：因为物体的内能与温度、体积有关，当铁块的温度降低时，铁块的体积变化很小，所以其内能随温度降低而减小，故ACD错误，B正确。

故选：B。

[例题2]（2023•和平区模拟）关于热现象，下列说法正确的是（）A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2TB．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越大，布朗运动越剧烈C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式D．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小【解答】解：A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至T′，且T＝（t+273）K，T′＝（2t+273）K，所以T′不等于2T，故A错误；B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B错误；C．做功和热传递都可以改变内能，是改变内能的两种方式，故C正确；D．若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分子势能越大；若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做正功，分子势能越小，所以分子间距离越大，分子势能不一定越大，分子间距离越小，分子势能也不一定越小，故D错误。

内能,热量和功的微观含义

内能,热量和功的微观含义

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。

功和内能 热和内能

3）如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能
改变物体内能的方式有哪些？
①做功 ②和热传递
既然做功和热传递都可以改变物体的内能， 那么，功、热量跟内能的改变之间一定有某种 联系
问题研究
1.一个物体，它既没有吸收热量也没 有放出热量，那么： ①如果外界做的功为Ｗ，则它的内能 如何变化？变化了多少？ ②如果物体对外界做的功为Ｗ，则它 的内能如何变化？变化了多少？
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 。
(
A．物体的温度改变时，其内能必定改变
)
B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热 量，其内能也不一定改变 C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一
定热量其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不 改变
[解析]
一定质量的物体，其内能由温度和体积共同
决定。物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错 误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式。若物体对 外做功为W，同时吸收的热量为Q，且若W>Q，则物体的 内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W<Q，则物 体的内能增加。所以B正确，C、D错误。 [答案] B
(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。
[重点诠释] 1．温度与内能

热力学中的功和内能


热量是热传递过程中传递的能量， 是内能改变的量度。
热量和内能之间存在一定的联系， 热量可以改变物体的内能。
内能的变化
内能是系统内部能量的总和，包括分子的动能、势能和化学能等。 内能的变化与外界对系统做功或系统对外界做功相等，即delta U = W。 内能的变化可以通过热力学第一定律来计算，即delta U = Q - W。 内能的变化与温度、体积和物质的量等因素有关，可以通过热力学第二定律来分析。
热力学中功的应用
热机效率的提高：通过优化热力学过程，提高热机的效率 制冷技术：利用热力学原理，实现制冷技术的优化 能源转换：将热能转换为机械能，提高能源利用效率 环境保护：通过减少热量损失，降低对环境的负面影响
内能的概念
内能的定义
内能是系统内部所有微观粒子运动状 态的总体表现
内能与温度、体积、物态等因素有关
热力学第二定律的应用
热机效率的提高：通过改进热机的 设计，提高热机的效率，减少能量 的损失。
能源利用的优化：通过合理利用能 源，实现能源的充分利用和节约， 减少能源的浪费。
添加标题
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添加标题
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制冷技术的改进：利用热力学第二 定律，不断改进制冷技术，提高制 冷效果。
环境保护的推进：通过减少废热的 排放，降低环境污染，保护环境。
内能利用在可再生能源领域的发展
添加标题
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内能利用与环境保护的结合
添加标题
添加标题
内能利用的经济性和可持续性
THANK YOU
汇报人：XX
热量计算：在化工、食品、制药等 行业中，热力学第一定律可以用来 计算热量交换，例如在加热、冷却 或蒸发过程中所需的热量或释放的 热量。
添加标题

功、热、内能及热力学第一定律


做功和热传递的区别与联系
（1）做功改变内能的实质： 其它形式的能和内能之间的转化
（2）热传递改变内能的实质： 各系统间内能的转移
（3）做功和热传递在改变内能的效果： 效果相同
（不同能量形式的转化） （同种能量形式的转移）
改变内能的两种方式
做功
热传递
对内
对外
吸热
放热
（外界对系统做功） （系统对外界做功） （系统从外界吸热） （系统对外界放热）
自主学习：能量守恒定律
1.各科学家对能量守恒的贡献？ 2.热力学第一定律与能量守恒定律的关系？
解：取1 g水为研究对象，大气视为外界，1 g 沸腾的水变成同温度的 水蒸气需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有 ΔU＜Q吸.
气体在等压下膨胀做功： W=p(V2-V1)=1.013×105×(1 676-1.043)×10-6 J=169.7 J.
气体吸热：Q=mL=1×2 263.8 J=2 263.8 J. 根据热力学第一定律：
功是能量转化的量度
内能U ：只依赖于系统自身状态的物理量
内能与状态参量温度、体积有关，即由它的状态决定
系统由状态1经过绝热过程到状态2内能的增加量△U＝U2－U1
等于外界对系统所做的功 即 △U＝W（注意W的正负）
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。
实验结论：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。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功
实验结论：只要所做的电功相等，则系统温度上升 的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
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。

高中物理 功和内能 热和内能


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
其他形 式的能
外界对系统做正功 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？
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.
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.
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拓展阅读一：
一、热传递 说明：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。在这个过程中我们说，热量从高温物体传 递到了低温物体，这个过程称之为热传递。 问：热传递分别有哪几种方式？（热传导、热对流、热辐射） 问：这三种方式如何区分？（热沿着物体传递的传递方式，不同物质传到热的能力各不 相同，容易传到热的物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热 的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等；热对流是 靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式，热辐 射是热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质， 可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强） 二、热和内能 问：改变物体的内能有哪两种方式？（做功和热传递） 问：在系统绝热过程中，内能和功之间有怎样的关系？（△U＝W，即在系统和外界没有 热交换的情况下，外界对系统所做的功等于系统内能的改变量） 问：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） 问：热量有什么需要注意的地方？（内能是单纯的传热过程中系统内能变化的一个量度， 是一个过程量，与功类似，我们知道功是一个过程量，不能讲某个时候物体具有多少功， 而应该讲在某个过程中物体做了多少功。与此相类似，不能讲在某个时刻物体具有多少 热量应该讲在热传递过程中有多少热量从高温物体传递到了低温物体） 问：做功和热传递对改变物体的内能有什么区别吗？（做功是内能和其他形式的能如机 械能、电能等等发生转化；而热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移）
注意：热量是单纯的传热过程 中系统内能变化的一个量度， 是一个过程量，不能讲在某个 时刻物体具有多少热量应该讲 在热传递过程中有多少热量从 高温物体传递到了低温物体
详解热传递和三种方式
热传导－－热沿着物体传递的热传递方式，不同物质 传导热的能力各不相同，容易传导热的物体称之为热 的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热 的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、 棉纱、木头、水、油等
焦耳
定了实验基础。
绝热过程：
系统只由于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，这样的过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验
焦耳的两个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—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。
实验结论：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。
重力做功对应重力势能
电场力做功对应电势能（电能）
二、内能
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。
功是能量转化的量度
内能U ：只依赖于系统自身状态的物理量
内能与状态参量温度、体积有关， 即由它的状态决定
内能的增加量△U＝U2－U1等于外界对系
8.斜面的高度是0.6m，倾角是37°。质量是1kg的
物体由斜面的顶端滑到底端，已知动摩擦因数是
0.25、g=10m/s2，则在这过程中系统内能的增量
是 (A ) A．2J B．4J C．6J
D．8J
问题与练习
• 1.（从功是能量转化的量度角度出发思考） • 例1：汽车刹车 • 例2：双手摩擦 • 例3：电磁感应中，阻尼振动中的能量变化 • 2.10.1-2重物的重力势能转化为水的内能； • 10.1.3重物的机械能转化为电能，电能再
五、功、热和内能
△U＝W △U＝Q
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的． 但是它们还是有重要区别的
不同能量形式的转化
{ 做功是内能和其他形式的能发生转化 热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移 同种能量形式的转移
例1 、如果铁丝的温度升高了，则（ ）
A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量 C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功
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。
焦耳的实验说明什么问题？
1、在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状 态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的。
也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系 统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态 决定，与做功方式无关。
拓展阅读二：
练习巩固
1.下列说法正确的是（ D ） A 分子的动能与分子的势能的和叫做这个分 子的内能
B 物体的分子势能由物体的温度和体积决定 C 物体的速度增大时，物体的内能增大 D 物体的内能减小时，物体的温度可能增加
2.一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能 和内能的变化，下列判断中正确的是（ D ） A 物体的机械能和内能都不变 B 物体的机械能减少，内能不变 C 物体的机械能增加，内能增加 D 物体的机械能减少，内能增加
第一、二节：功、热和内能
教学目标
• 知识与技能
• 1．了解焦耳的两个实验的原理；知道什么是绝热过程。 • 2．知道做功和传热是改变内能的两种方式；从热力学的角度认识内
能的概念。 • 3．理解做功与内能改变的数量关系。 • 4．知道内能和功的单位是相同的。 • 5、会区分热量和内能的概念。 • 6、知道做功与传热在改变内能上的区别。 • 过程与方法 • 从焦耳的实验理解功与内能变化的关系 • 情感、态度与价值观 • 通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探 究过程的
转化为液体的内能
K
问题与练习
b
• 3（1）气体在真空中绝热膨胀
c 气体A
a
真空B
• 的过程中，不受阻力，所以气体
d
10-1-1
• 不做功。需要特别注意的是，当气体向真空中膨
胀时，气体不做功，这样的膨胀通常称为自由膨
情景一： fd1635b1de47a24adf0f49ad(1)_baofeng. mp4
结论：做功使得物体（密闭气体）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
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。
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
热对流－－靠液体或气体的流动来传递热的方式，热 对流是液体和气体所特有的热传递方式
热辐射－－热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直 线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中 进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射 能力越强
小结
1、焦耳热功当量实验 2、绝热过程 3、物体内能的宏观描述 4、绝热过程中作功和内能的关系 5、热传递 6、热和内能
（
D）
A．EP全部转换为气体的内能
B. EP一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍
为弹簧的弹性势能
理想 气体
C．EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．EP一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换
为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能
05年全国卷Ⅲ19.
4、一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。
.
知识回顾
1.（机械）功的两个不可缺少的因素是什么？
电流做功与哪些因素有关？
力和在力方向上的位移
电流、电阻和时间
2.什么叫内能？ 与哪些因素有关？
物理学中，我们把物体内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。
温度和体积
3.质量、温度相同的物体，内能必定相等 对吗？
不对 因为内能和组成物体的分子的个数、 物体的温度和体积共同确定。
设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中
（D
）
A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少
C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少
5.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物有可能 使气缸中柴油达到燃点的过程是 ( ) A A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
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
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
C.热量、功和内能的单位相同
D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量
解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量， 所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的 物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都 是焦耳。选C、D 答案：C、D
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