1、第第1 1节功、热和内能的改变节功、热和内能的改变第三章热力学定律1.1.知道做功可以改变物体的内能知道做功可以改变物体的内能. .2.2.知道热传递与内能变化的关系知道热传递与内能变化的关系. .3.3.知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果知道热传递和做功对改变物体内能的等效结果. .学习目标知识点 绝热过程系统只是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。1新知探究知识点 功与内能的改变(1)内能概念：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
2、物理量称为系统的内能。2新知探究知识点 功与内能的改变(2)功与系统内能改变：做功可以改变系统的内能。功是系统内能转化的量度。外界对系统做功，系统的内能增加。在绝热过程中，内能的增加量就等于外界对系统做的功，2新知探究即UU2U1W。(W0)知识点 功与内能的改变系统对外界做功，系统的内能减少。在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少，即UW(W0)。说明：在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳(J)。2新知探究功和内能的区别功是能量转化的量度，与内能变化相联系，是过程量，而内能是状态量，只有在内能变化过程中才有功。物体内能大，并不意味着做功多，在绝热过程中，只有内能变化大，才意味着做
3、功多。名师指点知识点 功与内能的改变例：如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()A.E甲不变，E乙减小B.E甲不变，E乙增大C.E甲增大，E乙不变D.E甲增大，E乙减小2新知探究知识点 功与内能的改变解析本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决了做功的情况，对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大，对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能就减小，故D选项正确.答案D2新知探究知识点
4、热和内能的改变1.热传递(1)概念：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，这个过程称为热传递。(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新知探究知识点 热和内能的改变(3)热传递的条件：物体之间或是物体不同部分之间存在温度差。(4)热传递的三种方式热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。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为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱
5、、木头、水、油等。3新知探究知识点 热和内能的改变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，与外界温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强。3新知探究做功和热传递的区别热传递是内能在不同物体或物体不同部分之间的转移；做功改变内能是不同形式能量的转化。名师指点比较项目做功热传递内能变化外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少物理实质其他形式的能与内能之间的转化不同物体间或同一物体的不同部分之间
6、内能的转移相互联系做一定量的功或传递一定量的热在改变内能的效果上是相同的知识点 热和内能的改变2.热与内能的改变3新知探究热传递可以改变物体的内能。物体吸收了热量，分子热运动变得剧烈，分子平均动能增加，物体的内能增大，反之物体内能减少。在只有热传递的情况下，系统由状态1到达状态2，内能增量为UU2U1，吸收的热量QU，也就是说物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，并且内能的变化量等于物体吸收或放出的热量。知识点 热和内能的改变例：一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则()A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能
7、的减少量等于铁块内能的增加量B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能 减少量不等于铁块内能的增加量3新知探究知识点 热和内能的改变D.达到热平衡时，两者的温度相等解析一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量，所以选项A、D都正确，选项B错误；3新知探究知识点 热和内能的改变答案AD3新知探究1.金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关
8、，这时出现的现象是（）A筒外空气流向筒内B筒内空气流向筒外C筒内外有空气变换，处于动态平衡，筒内空气质量不变D筒内外无空气交换课堂训练解析：因高压空气急剧外逸时，气体没有时间充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨胀过程。气体对外做功，内能减小，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同。对筒内剩余气体分析，属于等容升温过程，其压强要变大，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外。故选B。答案：B课堂训练2.0的水和0的冰相比较，以下叙述中正确的是（）A水分子的平均动能大于冰分子的平均动能B水分子的势能比冰分子的势能大C1g0的水与1g0的冰的内能相同D
9、1g0的水与1g0的冰共同升高1，它们内能变化相同课堂训练解析：A0的水和0它的冰，由于两者都是0，故分子的平均动能一样大，选项A错误；B0的冰熔化成同温度的水，要吸热，此过程中分子平均动能未变，则吸收的热量只能增加势能，故0的水分子的势能比0的冰分子的势能大，选项B正确；C1g0的水与1g0的冰分子数是一样的。从以上分析可得，0的水分子比0冰分子势能大，故1g0的水的内能比1g0的冰的内能大，选项C错误；D同上也可知1g0它的水与1g0的冰都升高1，它们吸收的热量不同，故它们的内能变化也不同。选项D错误。故选B。答案：B课堂训练3研究气体的性质时，可以设想有一种气体可以不计分子大小和分子间相互作用力，我们把它叫做理想气体。对于一定质量的某种理想气体，下列说法正确的是（）A气体温度升高，每一个分子的动能都增大B气体温度升高，气体分子的平均动能增大C气体压强是气体分子间的斥力产生的D气体对外界做功，气体内能一定减小课堂训练解析：AB气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但也有少数气体分子的动能减小，A错误，B正确；C气体压强是气体分子持续撞击产生的， C错误；D根据热力学第一定律 当气体对外界做功时，同时气体从外界吸收热量，内能不一定减小，D错误。故选B。答案：B课堂训练UWQ谢谢谢谢
