内能与热传递

热传递与内能的关系
热传递与内能有密切的关系。

内能是物体分子和原子内部的能量，是热传递的直接来源。

当物体与外界的温度差异存在时，热传递就会发生，使物体的内能发生变化。

热传递包括三种方式：传导、对流和辐射。

在传导过程中，热量通过颗粒或分子的碰撞从高温区传递到低温区，使得物体的内能发生变化。

在对流过程中，流体的运动带走热量，也会改变物体的内能。

在辐射过程中，物体通过发射和吸收电磁波来传递热量，同样改变物体的内能。

因此，热传递和内能的关系可以总结为：热传递是内能的传递和转化过程，通过热传递，物体的内能可以增加或减少。

利用热传递改变内能的例子
1. 哎呀呀，冬天的时候咱们靠近暖炉取暖，这就是热传递改变内能呀！暖炉的热慢慢地传到我们身上，让我们变得暖暖的，多舒服啊！这不是很神奇吗？
2. 你想想，煮东西的时候，火的热量传递给锅，锅再把热传给里面的食物，食物的内能不就增加了嘛，这不就是利用热传递改变内能嘛！
3. 夏天天气超热，我们去游泳，水的温度比我们体温低，我们身体的热量就传给了水，让我们凉快下来，这难道不是热传递在起作用吗？
4. 烤火的时候呀，那火焰的热不停传递给周围的空气，我们也感受到热，这种热传递不就是在改变我们周围的内能吗？多有意思呀！
5. 把刚做好的饭菜放在桌上，过一会儿就没那么烫了，这是因为饭菜的热量传递给了桌子和周围的空气呀，这不就是热传递改变内能的一个表现吗？
6. 有时候我们会抱个热水袋，热水袋的热就传递给我们啦，让我们暖暖的，这利用的不就是热传递来改变我们的内能嘛！还不明显吗？
7. 锻造钢铁的时候，高温的火焰把热传递给钢铁，让钢铁变得通红，这也是利用热传递改变内能的典型例子呀，是不是很厉害？
8. 生病发烧用湿毛巾擦身体降温，是因为水会带走身体的热量，这就是通过热传递来降低身体的内能呀！
结论：生活中有好多利用热传递改变内能的例子呢，真的到处都是呀！。

内能与热传递1．掌握内能的基本概念及影响因素2．学会运用两种改变内能的方式3．比热容的概念与公式运用【课堂导入】 思考：生活中司空见惯的热水和冷水有什么不同？为什么热水能把人烫伤而冷水不能？思考：为什么抓着铁棍子的一端也会感觉到发热？热量是怎样“跑”到手上的？1、内能 （1）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(举例)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。

2、内能的改变（1）内能改变的外部表现①物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）②物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变（2）改变内能的方法①做功a.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b. 做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化c.解释事例：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②热传递可以改变物体的内能知识点梳理重难点 第九讲【例1】擦燃火柴时,火柴的温度_____,内能_____。

这是通过_____的方式改变火柴的内能。

火柴放在火上也可点燃，这是通过__________的方式改变火柴的内能。

【例2】如图所示，在空可乐瓶内滴一滴酒精，用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。

当塞子从瓶口冲出，原来透明的瓶内充满了白雾，这一实验现象表明（ ）A ．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少B ．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加C ．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少D ．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加【例3】质量、初温度都相同的水和铁块吸收相同的热量后彼此接触时：（）A ．热量从铁块传给水B ．热量从水传给铁块C ．温度从铁块传给水D ．温度从水传给铁块【例4】一个物体的温度升高了，则（ ）A ．物体一定吸收了热量B ．一定是外界对物体做了功C ．物体的内能一定增大D ．物体的比热容一定增大1．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）A ．温度相等的1 kg 和100 g 的水内能相同B ．物体内能增加，一定要从外界吸收热量C ．温度为0℃的物体没有内能D ．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少2．对于下列四种现象解释错误的是（ ）A ．冷天人们喜欢搓手取暖是由于热传递改变内能B ．下滑时臀部有热的感觉是由于克服摩擦做功C ．酒精蒸发吸热用来给高烧病人降温D ．水的比热容大用来冷却发动机3.关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（ ）A ．物体温度不变，一定没有吸热B ．物体吸收热量，温度一定升高C ．物体温度升高，内能一定增加D ．物体温度升高，一定吸收热量4. 下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（ ）A ．物体的温度不变，内能一定不变B ．做功和热传递都能改变物体的内能C ．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 针对训练典例归纳D ．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递（1）热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象（2）热传递的特点①热传递的条件是有温度差，热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少.（晶体熔化或凝固过程中，也发生热传递，但温度不变，内能变化） ②传递方式是：传导、对流和辐射③热传递传递的是内能（热量），而不是温度④热传递的最终结果是热传递双方温度相等（3）摩擦、撞击等有阻力存在的方式都是做功思考：撒哈拉沙漠白天的温度高达60摄氏度而晚上的温度低至0摄氏度，你知道是什么原因导致的吗？一、比较不同物质的吸热能力“信息快递”：如果加热方法完全相同，就可以认为 内物质吸收的 相同.实验思考题：（1）小明的实验方法是在 相同的情况下，我们观察的是 ；（2）小华的实验方法是在 相同的情况下，我们观察的是 . 而课本中的实验是采取 （小明/小华）的实验方法.（3）实验中取相同质量的水和沙子，所采取的研究方法是 .（4）在实验中用搅拌器给沙子不断搅拌的目的是 .（5）在实验过程中我们应观察 .2．分析与结论：怎样才能比较不同物质吸收热量的差异？质量相等的不同物质，升高相同的温度，它们吸收的热量是 （相同/不同）的，物理学中用 来比较各种物质的这种性质. 如果质量都取单位质量(1kg)，温度都1℃，比较起来容易，进一步引出比热容的定义： _________的某种物质升高（降低）1℃所吸收（放出）的 叫做这种物质的 .3．比热容： 火星小贴士沙（1）符号：（2）单位：，读作 . （3）查表可知：水的比热容：，物理意义： . 4．思考讨论：①一滴水和一盆水的比热容谁大？ .②把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热容大？ .二、比热容是物质的一种属性1.从比热容表中可以看出：同种物质的比热容（相同/不同），不同物质的比热容一般（相同/不同）.2.讨论：为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？白天在阳光照射下，相同质量的砂石和水，如果吸收相同的热量，的温度升高的快，晚上如果放出相同的热量，则的温度下降得快.3.海陆风的成因：在沿海地区，白天的风通常从（大海/陆地）吹来，而晚上的风通常从（大海/陆地）吹去.在受太阳照射的条件相同时，内陆地区的夏季比沿海地区（温度高/温度低），冬季比沿海地区；沿海地区比内陆地区的昼夜温差（大/小）.1、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，叫做这一物质的比热容（1）单位： J/（kg·℃）读作“焦每千克摄氏度”（2）比热容反映了物质的吸热本领，比热越大，不容易升温，也不容易降温。

通过加强热传递直接利用内能的例子加强热传递直接利用内能的例子：1. 蒸汽发电厂：蒸汽发电厂利用锅炉中的燃料燃烧产生高温高压的蒸汽，蒸汽中的内能被传递到汽轮机中，汽轮机通过旋转驱动发电机发电。

2. 热交换器：热交换器用于传递不同介质之间的热能，例如空调系统中的蒸发器和冷凝器。

蒸发器中的制冷剂吸收室内空气中的热量，将其内能转化为制冷剂的内能；而冷凝器中的制冷剂释放热量，将其内能转移到外部环境中。

3. 热管：热管是一种高效的热传递装置，利用其内部的工作介质在热端吸热、蒸发，然后在冷端放热、凝结的过程中传递热量。

热管广泛应用于电子设备散热、太阳能集热器等领域。

4. 家用电水壶：电水壶通过加热器加热水，使水温升高，水中的内能被加热器传递到水中，从而使水热。

5. 汽车发动机：汽车发动机中的燃料燃烧产生高温高压气体，气体中的内能被传递到活塞上，活塞通过连杆、曲轴等机械装置将内能转化为动能，驱动汽车运行。

6. 燃气灶：燃气灶利用燃气燃烧产生的高温将内能传递到锅底，从而使锅中的食物受热。

7. 太阳能热水器：太阳能热水器通过太阳能集热板将太阳辐射能转化为热能，然后利用传热管将热能传递给热水箱中的水，使水温升高。

8. 蒸馏器：蒸馏器是一种利用液体的沸腾和汽化过程进行分离的设备。

蒸馏器中的热源加热液体，使液体部分汽化，汽化的部分带走了内能，从而实现液体组分的分离。

9. 电子散热器：电子设备中的散热器通过导热材料将电子器件产生的热量传递到散热器表面，然后通过散热器表面与周围环境的热传递，将内能散发出去，保持电子设备的正常工作温度。

10. 焊接：焊接过程中，焊接电弧产生高温，将焊接材料加热至熔化状态，熔化的焊接材料通过液态或气态的形式传递热量，将内能转移到焊缝处，实现焊接连接。

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。

有关热传递与内能的变化例题[例1]一个物体温度升高，则 [ ]A．它含有的热量增加B．它一吸收了热量C．一定对物体做了功D．它的内能增加[分析]热量是表示在热传递的过程中，传递能量的多少，因此不能说物体“含有热量”，A错。

一个物体温度升高，它的分子运动一定加快，内能增加，D正确。

改变物体内能的方法能两种，做功和热传递，两种方法对改变物体的内能是等效的，因此不能肯定是做功或热传递。

B、C也错。

[答]D。

[例2]下列事例中，不属于通过热传递改变物体内能的是 [ ]A．用酒精灯加热杯里的水B．人晒太阳觉得暖和C．金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手D．用打气筒打气，筒壁会发热[分析]改变物体的内能有做功和热传递两种方式。

A、B、C三项都是通过热传递将一个物体的内能转移到另一物体内。

D中，打气筒打气时，压缩气体做功和克服摩擦做功，把机械能转化成内能，不属于通过热传递改变物体的内能。

[ 答]D。

[例3]以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是 [ ]A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B．放在空气中的一杯热水会冷却C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热[分析]不论物体是发热或是冷却，物体的温度都发生了变化，都是内能的改变，弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，所以都是通过做功改变物体热能，热水放在空气中，通过热辐射以及对流等方式向外传递了热能，而使自身的热能减少，温度下降，它是通过热传递方式改变内能的，所以应选B。

用打气筒给自行车车胎打气，过一会儿气筒壁会发热。

解释其原因。

[分析]气筒壁发热说明温度升高了，温度升高了说明内能增加，物体内能增加有两个途径，一是通过热传递，另一个是做功，这两种方式在使物体内能发生变化方面是等效的，当用气筒给车胎打气时，由于气筒的活塞与筒壁有摩擦，在推拉活塞时要克服摩擦做功，此功主要转换为热能，使气筒壁的温度升高。

当然，用力推动活塞时压缩了气筒内封闭的空气，对这部分空气做了功，使空气温度升高、内能增加，空气增加的内能会不会传递一部分给气筒壁呢？我们知道，打气时气筒中的空气压缩后通过车胎上的气嘴(单向阀门)进入了车胎，打气筒每进入一部分空气在筒中被压缩的时间是较短的，向打气筒壁传递热能很少，可以忽略不计。

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。

第十二讲内能与热传递知识点梳理一、分子动理论知识回顾1、物质是由大量分子组成的。

2、分子处于永无停息的无规则运动中，这种运动叫做分子热运动。

3、分子间存在引力和斥力。

二、内能与机械能相比:1.物体内部的分子始终处在无规则的运动中，分子具有动能。

2.分子之间存在相互作用，因此分子间还具有势能。

在物理学中，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两点说明：1、内能是指微观世界中的分子的动能与势能的总和，与宏观世界中物体的机械能（动能、势能）是有区别的。

2、一切物体都具有内能。

（为什么？）思考：0度的冰具有内能吗？三、内能大小受什么因素影响内能的大小与质量和温度有关，温度越高，质量越大，物体的内能就越大。

说明：1、温度反映的是的物体内部分子运动的剧烈程度2、质量反映的是物体内部分子的数目或单个分子的平均质量四、热传递是改变物体内能的一种方式。

一杯热水，很烫人，放在桌子上凉会儿再喝。

在这个过程中，热水的温度降低，内能减少；杯子周围的空气的温度升高，内能增加。

热传递是在温度不相同的物体之间进行的，且能量从温度高的转移向温度低的。

热传递的条件是：存在温度差热传递的方向是：从高温物体传向低温物体热传递过程中转移的是：能量五、热量在物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量.热量用符号Q，表示热量的单位与能量的单位相同,也是焦(J)。

由热量的定义可知:热量只有在热传递过程中有意义.我们只能说物体吸收或放出多少热量,而不能说物体含有或具有多少热量.典型例题例1．下列关于内能的说法正确的是（）A.0℃的冰一定和0℃的水内能一样大B.0℃的水一定比5℃的水内能小C.0℃的水一定比5℃的水热量小D.以上说法都不正确例2．下列关于内能说法中正确的是（）A、物体运动速度越大，内能越大B、温度高的物体一定比温度低的物体内能大C、静止的物体没有动能，但有内能D、内能和温度有关，所以0。

C的水没有内能例3．说明下列各题中内能改变的方法：(1)一盆热水放在室内，一会就凉了，______；(2)铁块在火炉上加热，一会儿热得发红，______；(3)冬天人们往手上呵气取暖，______；例4、把金属汤勺放在热汤中，一会儿之后，用手摸勺柄，会感到它的温度明显升高，这表明它的内能＿＿＿＿了。