热传递和内能的改变

第1节功、热和内能的改变教学设计在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。

ppt课件展示提问：为什么筒底的硝化棉会被点燃呢？你能解释这个现象吗？（一）焦耳热功当量实验装置——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.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（二）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.思考：焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？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.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，这样的过程叫做绝热过程.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？（三）内能U1、任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为系系统的内能.思考：我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的内能的变化与什么有关？而这一致吗？有何关系？①宏观定义（热力学对内能的定义）：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的一种能量，这种能量叫做系统的内能。

①微观定义（分子动理论对内能的定义）：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。

2、当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量①U=U2-U1就等于外界对系统所做的功W，即①U=W.拓展思考：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能怎么变？数量上有什么关系？若系统对外界做功呢？小试牛刀【例题】如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，下列说法正确的是(C)A．系统状态的改变只能通过传热来实现B．系统状态的改变只能通过做功来实现C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关（一）外界对系统做功实验现象：橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。

内能及改变内能的方式改变物体内能的两种方式：1．热传递可以改变物体的内能(1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。

(2)热传递条件：物体之间存在着温度差。

(3)热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。

(4)热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。

注意：(1)热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是传递某种热的物质。

(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，不是由内能多的物体传递给内能少的物体。

2．做功可以改变物体的内能(1)对物体做功，物体的内能会增加。

(2)物体对外做功，物体的内能会减少。

说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。

注意：做功不一定都使物体的内能发生变化。

做功是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。

如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。

如何区别对物体做功和物体对外做功：做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。

如向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了，也就是说，筒内空气的内能增加了。

在这一过程中，机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处就会发热(图乙)，表明铁丝弯折处的温度升高．铁丝的内能增大，铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。

1.两个物体互相接触但没有发生热传递，是因为它们具有相同的（）A．温度B．比热容C．热量D．质量2.下列关于内能的说法正确的是（）A．物体的内能越多，放出的热量也越多B．物体具有的内能就是物体具有的热量C．一切物体都具有内能D．物体的速度越大，内能越大3.下列几个生活场景中，通过做功改变内能的是（）A．冬天晒太阳，身体感到暖和B．冬季对着手“哈气”，手感到暖和C．冬天搓手，手感到暖和D．冬天围着火炉取暖，身体感到暖和4.下列说法中不正确的是：( )A．一物体内能增加，一定吸收了热量B．一物体吸收了热量，其温度一定升高C．一物体温度升高，其内能一定增加D．一物体内能增加，其温度一定升高5.关于热现象的描述，下列说法正确的是（）A．温度升高，物体内所有分子的动能都增大B．温度降低，物体内每个分子的热运动速率都减小C．质量和温度均相同的水和冰，内能相同D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6.关于热传递的下列说法中，正确的是（）A．热传递是高温物体的温度传给低温物体B．并不接触的物体之间不会发生热传递C．比热相同的物体之间不会发生热传递D．温度相同的物体之间不会发生热传递7.关于内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰块的内能为零B．温度高的物体比温度低的物体的内能多C．物体的温度降低，则物体的内能减少D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多8.0℃的冰块全部熔化为0℃的水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成的水所具有的内能．下列说法中正确的是（）A．它们具有相等的内能B．O℃的冰具有较大的内能C．O℃的水具有较大的内能D．无法确定9.物体内所有的分子由于热运动而具有的_______ ，以及分子之间的______ 的总和叫做物体的内能。

物体的内能和热量传递热量是一个物体由高温区传递到低温区的能量转移形式，而内能是物体内部分子和分子之间的能量形式。

物体的内能和热量传递在我们日常生活中处处可见，下面我们将从理论和实际案例两个方面进行探讨。

一、理论角度在理论上，物体的内能与温度成正比。

根据热力学第一定律，一个物体的内能变化等于外界对该物体做功和与该物体交换的热量之和。

内能的增加意味着物体的温度升高，而内能的减少则意味着物体的温度降低。

内能的传递可以通过三种途径实现：1. 热传导：热量通过物体内部的分子之间的碰撞传递。

热传导是固体和液体中最常见的热能传递方式，例如我们在使用锅炉时，通过加热底部的金属板，热量会传递到锅中的食物从而加热食物。

2. 热辐射：热量以电磁波形式传递，不需要介质介导。

例如，太阳通过热辐射将热量传递给地球，使地球保持一定的温度。

3. 热对流：热量通过流体内部的对流传输，这种方式适用于液体和气体。

例如，我们洗澡时使用的暖气片，通过将热空气输入到房间中，使整个房间的温度提高。

二、实际案例1. 热水壶的工作原理热水壶中的电热丝加热后，热量通过热传导进入水中。

水的分子开始振动，温度升高，内能增加。

当水烧开后，热量通过热辐射传递到壶的周围，使壶的外表温度升高。

这个过程中，热量不会消失，只是从一个物体传递到另一个物体，并引起温度变化。

2. 烧煤取暖在寒冷的冬天，我们经常使用燃煤取暖。

当燃煤炉中的煤炭燃烧时，热量通过热传导和热对流传递到室内空气中，使室内温度升高。

这种方式也是内能传递的典型案例。

3. 电热毯的使用电热毯通过电能转化为热能，内能便通过热传导传递到毯子的表面和人体。

这样，我们可以在冬天的寒夜里感受到温暖舒适。

总结：物体的内能和热量传递是物理学中的重要概念。

通过理论和实际案例的介绍，我们了解到了内能和热量传递的原理和方式。

无论是日常生活中的取暖、烹饪，还是科学研究和工程设计中的应用，都离不开对内能和热量传递的理解。

通过进一步学习和实践，我们将更好地利用和控制内能和热量的传递，为生活和科技的发展作出更大的贡献。

热传递和内能的改变引言在热力学中，热传递和内能的改变是两个重要的概念。

热传递是指热量从一个物体或一个系统传递到另一个物体或系统的过程，而内能的改变则是指系统内的分子间相互作用、振动和运动引起的能量变化。

本文将深入探讨热传递和内能的改变的定义、原理以及相互关系。

热传递的定义和原理热传递是指热量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。

根据热传递方式的不同，热传递可以分为三种方式：传导、对流和辐射。

传导是指热量通过物体的直接接触和分子间碰撞传递的过程。

当两个物体的温度不同时，热量会从温度较高的物体传递到温度较低的物体，直到两个物体的温度达到平衡。

对流是指热量通过流动的液体或气体传递的过程。

液体或气体的流动会导致温度的变化，从而引起热量的传递。

对流的过程通常包括对流传热介质的流动、对流传热界面的温度差和流体的运动。

辐射是指热量以电磁波的形式传递的过程。

辐射传热不需要介质的存在，可以在真空中传递。

辐射传热的强弱与物体的温度和表面特性有关。

热传递的原理是基于能量的平衡原理。

根据能量守恒定律，能量既不能被创造，也不能被销毁，只能转化为其他形式。

在热传递过程中，热量从温度较高的物体转移到温度较低的物体，使得两者的能量平衡。

内能的改变的定义和计算内能是系统内分子间相互作用、振动和运动引起的能量变化。

内能可以分为正内能和负内能两部分。

正内能指的是分子间相互作用、振动和运动增加引起的能量变化，即系统的总能量增加。

正内能可以通过增加外界对系统的做功金额或增加系统的热量来实现。

负内能指的是分子间相互作用、振动和运动减少引起的能量变化，即系统的总能量减少。

负内能可以通过系统对外界做功或向外界释放热量来实现。

可以用下式计算热传递过程中系统的内能变化：\[ΔU = Q - W\]其中，ΔU表示内能的改变，Q表示系统所吸收的热量，W表示系统对外界所做的功。

如果热量从外界流入系统，则Q取正值；如果热量从系统流出给外界，则Q取负值。

热和内能相关知识点讲解_1．热传递①热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递。

②热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。

2．热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。

传递能量的多少用热量来量度。

3．传递的热量与内能改变的关系①在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。

即 U= Q吸②在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。

即Q放= - U4．热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。

5．改变系统内能的两种方式：做功和热传递。

做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的。

做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化，而热传递只是不同物体（或物体不同部分）之间内能的转移。

典例探究例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友情提示：铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能，因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

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友情提示：注意区分状态量与过程量的不同特点例3 有一个10m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2 103 J/(kg ℃) ，g取10m/s2 .解：根据机械能守恒定律知，当水流到达瀑布底时的动能友情提示：搞清能量转化的物理情景及转化过程中的数量关系，从而由能量守恒定律来列方程求解。

2019年中考物理热传递与内能的改变1.热传递的条件：存在温度差。

只有存在温度差时，热量才能从温度高处传到温度低处。

2.热量传递的方向：热量将从高温处传到低温处且一定是从高温处传到低温处3.热传递的实质：是能量(也叫热量)的转移。

4.热量：在热传递过程中，传递的能量的多少叫热量。

理解：热量是一个过程量，离开了热传递的过程，热量是不存在的。

热量必须在热传递这个过程中才能提得出来。

5.在热传递过程中：高温物体(部分)，内能减少，放出了热量;而低温物体(部分)内能增加，吸收了热量。

但高温物体(部分)的温度不一定降低了，低温物体的温度也不一定上升了。

因为此时要考虑到内能改变时，温度不变的情况，即：在熔化、在凝固、在沸腾过程中的物体的内能虽然在改变，但温度却没有变化。

总之，1)在没有发生物态变化时，物体吸收(放出)热量，内能增大(减小)，温度升高(降低)2)在发生物态变化时，物体吸收(放出)热量，内能增大(减小)，温度不变。

6.热量、温度、内能之间区别1)温度只能说成：是多少、达到多少，而不能说成：有、没有、含有2)热量只能说成：吸收多少、放出多少，而不能说成：有、没有、含有3)内能只能说成：有，而不能说成：无，内能可用：大、小来比较，而不能说成高低7.做功和热传递是改变物体内能的两种方法，且在改变物体的内能上是等效的。

可用功和热量来度量物体的内能的改变。

8.用Q来表示热量，用J来表示热量的单位。

9.练习：1)下列说法中正确的是()A.物体吸收热量，温度一定升高。

B、物体温度升高，一定是吸收了热C.物体温度不变，就没有吸收热量，或者没有放出热量。

D、物体温度升高，内能增加。

2)下列说法中正确的是()A.高温物体比低温物体的热量多。

B、高温物体比低温物体的内能大。