沪科版(上海)物理高二第一学期(试用版)-第七章 A 物体的内能 课件
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物体的内能复习引入:分子运动论:物体是由大量分子组成的,分子间存在相互作用力分子都在做无规则运动热运动:物体内大量分子无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越激烈,所以我们又把这种运动叫做热运动新课:一、分子的动能温度1、分子动能:组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能(1)大量分子的运动速率不尽相同,以中等速率者占多数。
在研究热现象时,有意义的不时以各个分子的动能,而是大量分子动能的平均值。
(2)平均动能:物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能。
2、温度(1)宏观含义:温度是表示物体的冷热程度。
(2)微观含义:(从分子动理论的观点)温度是物体分子热运动的平均动能的标志,温度越高,物体分子热运动的平均动能越大。
【注意】(1)同一温度下,不同物质分子的平均动能都相同。
但由于不同物质的分子质量不一定相同,所以分子热运动的平均速率也不一定相同。
(2)温度反映的是大量分子平均动能的大小,不能反映个别分子的动能大小,同一温度下,各个分子的动能不尽相同。
二、分子势能1、分子势能:由于分子间存在相互作用力,并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能。
2、分子力做功跟分子势能变化的关系分子力做正功时,分子势能减少,分子力做负功时,分子势能增加。
3、决定分子势能的因素(1)从宏观上看:分子势能跟物体的体积有关。
(2)从微观上看:分子势能跟分子间距离r有关。
a.一般选取两分子间距离很大(r>10r0)时,分子势能为零b.在r>r0的条件下,分子力为引力,当两分子逐渐靠近至r0过程中,分子力做正功,分子势能减小。
c.在r<r0的条件下,分子力为斥力,当两分子逐渐增大至r0过程中,分子力也做正功,分子势能也减小。
结论:当两分子间距离r=r0时,分子势能最小(且为负值)三、物体的内能1、物体的内能:物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
也叫做物体的热力学能。
A. 物体的内能–沪科版高二物理上册教案一、内能的概念内能是指物体分子间相互作用力所产生的能量总和,是一种微观的能量形式。
二、内能的计算公式内能可表示为:$U = \\frac{3}{2} nRT$其中,n为摩尔数,R为气体常数,T为绝对温度。
对于固体或液体,可使用以下公式计算:$U = mc\\Delta T$其中,m为物体的质量,c为比热容,$\\Delta T$ 为物体温度的变化量。
三、内能的单位和量纲内能的单位为焦耳(J),量纲为[U]=[ML2T−2]。
四、内能变化的方式及热力学第一定律内能可通过以下方式进行变化:1.热传递2.做功这两种方式引起的内能变化可用热力学第一定律表示:$\\Delta U = Q - W$其中,$\\Delta U$ 为内能的变化量,Q为热的传递量,W为做功量。
五、内能与热容、焓的关系内能可表示为系统内所有分子的动能和势能之和,而热容则表示单位质量物质温度变化1摄氏度时吸收的热量。
两者之间的关系如下:dU=C v dT其中,dU为内能的微小变化量,C v为定容热容,dT为温度变化量。
在定压过程中,根据热力学第一定律和焓定义,可得到内能与焓的关系:H=U+pV其中,H为焓,p为压强,V为体积。
六、内能变化的应用内能变化广泛应用于工程设计、生产制造、环境保护及日常生活中。
以下是一些应用实例:1.制冷空调中的内能变化:制冷空调将室内热量从室内移向室外,这个过程中通过内能变化实现。
2.工业制造中的内能计算:包括化工、电力等行业,通过内能计算了解物质组成、热力学性质等方面的信息。
3.温室效应中的内能变化:空气中的二氧化碳和水蒸气等大气成分吸收了来自太阳的能量在大气层内形成内能变化,其中一部分被辐射出地球大气层。
4.基本生活中的内能计算:例如煤气罐燃烧热量的计算、人体能量代谢。
七、内能的实验探究内能实验主要分为测定气体内能、测定固体或液体内能两种类型。
1. 测定气体内能的实验测定气体内能的实验主要有等容法和等压法。