功和内能 、热和内能ppt课件.ppt

10.1、10.2 功和内能 热和内能,引入：古时候与钻木取火；冬天搓手可使双手变暖；向手吹气也可使双手变暖，是什么原因使物体的温度发生了变化呢？,实验录像：压缩空气引火,演示:在有机玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,迅速压下筒中的活塞,观察筒底物品的变化。,实验录像：钻木取火,这两个实验说明了什么？,焦耳的实验,焦耳实验揭示了热量与功之间确定的当量关系（卡4.186焦耳），表明机械运动或电磁运动与热运动之间是可以相互转化的它启迪人们继续发现了各种物质运动之间的相互转化关系，为能量转化和守恒定律的建立奠定了基础,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,绝热过程：,实验一：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就相同，即系统状态的变化是相同的。,焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验,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？,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。,内 能,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统的内能。,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 U= U2- U1就等于外界对系统所做的功W，即 U=W。,思考：在绝热过程中，若系统对外界做功呢，系统的内能怎么变？,实验录像：气体膨胀,演示：在烧瓶里加入水，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。,由此可知：,1绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能增加,2绝热过程中，物体对外界做功，物体的内能减少,热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。,发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。,两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，我们说热量从高温物体传到了低温物体。这样的过程叫做热传递。,热传递,热和内能,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,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。,外界没有对系统（水）做功，只对系统传热，同样能改变系统的热力学状态。,思考：在单纯传热过程中，若系统对外界放热呢，系统的内能怎么变？,1、物体从外界吸热，物体内能增加。,2、物体对外界放热，物体内能减少。,在单纯传热过程中,做功和热传递的区别,1.绝热过程中，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 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,2做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,3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）,1.一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（ ）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,D,2.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（ ） 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,D,