第二讲 内能.docx

1、第二讲 内能第二讲 内能运动的物体，具有动能，运动的分子也同样具有动能，我们又知道，构成物质的分子不停地在做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，动能也就越大。除此之外，由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，也即是说它类似于弹性势能，我们把分子的这种势能称为分子势能。 一、内能的概念1、定义：定义微观宏观量值分子的动能物质的分子永不停息地运动着，运动着的分子所具有的能量分子永不停息地做无规则运动与温度有关永远不等于零分子的势能物质的分子由它们的相对位置所决定的能量分子间存在的相互作用的引力和斥力与物体的体积有关可能等于零物体的内能物体内所有分子动能和势能的总和分子永远在运动和分子间存存

2、作用力与分子数及温度、体积有关永远不等于零2、分子动能与分子势能（1）分子动能 ：物体内部由分子组成，且在永不停息地做无规则运动，所以分子具有动能。由于运动永不停息，所以内能永不为零。由于运动杂乱无章，速率有大有小，无法准确描述某一个分子运动速率，所以描述其运动快慢、动能大小时可用是否激烈等词语，比较科学的描述是平均速率、平均动能。 温度越高，反映了分子运动更激烈，平均动能越大。温度是分子无规则运动激烈程度的体现，物体分子运动更激烈和物体温度更高，是同一个意思。 （2）分子势能 ：分子势能是分子间相互作用而产生的能量，反映在分子间作用力大小和分子距离上。当分子间作用力和分子距离发生变化时，宏观

3、上会发生物体物态和体积的变化。但体积变化并不显著，我们往往考虑不多，更多时候，还是从物态去判断分子势能。 （3）在物态变化时，分子势能的变化具有一个特点突变。例如，0的冰化成0的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于融化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能，故此，我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。3、影响内能的因素： （1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。（2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。（3）物体的内能还和物体的体积有关

4、。存质量一定时，物体的休积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。4、注意点：(1)内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。 (2)任何物体在任何情况下都有内能。(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难（4）0的物体有无内能？一切物体都具有内能一个物体温度越高内能越大我们易误认为“0”的物体没有内能。二、温度

5、、热量与内能的关系1、区别：（1）温度是用来表示物体冷热程度的物理量。（2）内能是物体内部所包含的总能量，即所有分子动能和分子势能的和，物体的内能跟温度的高低、体积大小都有关系。（3）热量指热传递过程中内能的改变量。因此与内能是一个状态量不同，热量是一个过程量。一个物体有内能，但不能说其具有热量或者含有热量。在热传递过程中物体内能变化的多少只能用热量来表示；2、联系：（1）物体温度的变化可以改变一个物体的内能。（2）传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。（3）物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如晶体熔化时，内能增加，但温度却保持在0不变；同样，物体放出热量时，温

6、度也不一定降低。可以总结为一个物体温度改变了，其内能就一定改变，但内能改变时，其温度不一定改变。3、概念辨析法区分温度、内能、热量三者的关系：（1）一个物体温度升高了，不一定吸收了热量，也有可能是外界对物体做功，但它的内能一定增加。（2）一个物体吸收了热量，温度不一定升高，但它的内能一定增加(物体不对外做功)，如晶体熔化、液体沸腾等。（3）一个物体内能增加了，它的温度不一定升高，如0的冰变成0的水；也不一定吸收了热量，有可能是外界对物体做了功。（4）物体本身没有热量。只有发生了热传递，有了内能的转移时，才能讨论热量问题。（5）热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，不能说“含有”或

7、“具有”热量。（6）热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。例1：物体放出热量，它的温度（A）A不一定降低 B一定不降低 C一定降低 D一定不变例2：夏天小明为了凉快吃了一支冰棒，下列说法中错误的是（D）A冰棒在体内由固态变为液态 B冰棒在体内分子运动加快 C冰棒在体内分子的间隙变大了 D冰棒在体内温度降低A、冰棒在体内熔化，由固体变为液体，正确但不符合题意；B、冰棒在体内温度升高，分子运动加快，正确但不符合题意；C、冰棒在体内在体内熔化，由固体变为液体，分子的间隙变大了，正确但不符合题意；D、人体温度高于冰棒温度，所以冰棒在体内会吸热，温度升高，符合题意；故选D例3：下列说法不正

8、确的是（A）A温度越高的物体内能一定越大 B温度越高，物体的分子运动得越快 C温度越高，液体蒸发得越快 D温度越高，物质扩散得越快A、物体内能跟物体的温度、质量、状态有关，只有温度高低不能判断物体内能大小说法错误，符合题意B、分子运动速度跟温度有关，温度越高，分子运动越快说法正确，不符合题意C、蒸发快慢跟液体的温度、液体的表面积、液体表面上空气流动速度有关液体温度越高，表面积越大，液体表面上空气流速越大，液体蒸发越快说法正确，不符合题意D、扩散现象跟温度有关，温度越高，扩散越快说法正确，不符合题意例4：下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（）A0的冰可从0的水中吸热 B物体的内能不会为零 C

9、水的温度越高，所含热量越多 D100水的内能比0水的内能大A、0的冰和0的水温度相同，不会发生热传递，不符合题意；B、一切物体都具有内能，所以物体的内能不会为零，符合题意；C、热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰，不符合题意；D、内能的大小跟质量、温度、状态有关，不能仅比较温度的大小来判断内能的大小，不符合题意；例5：下列关于温度、热量、热运动和内能的相互关系说法中正确的是（D）A温度高的物体具有的热量多B物体吸收了热量，内能一定增加，温度一定升高C物体放出了热量，内能一定减少，温度一定降低D物体温度升高，分子热运动加快，内能一定增加A、热量是一个过

10、程量，只有在热传递过程中，才有热量的吸收和放出没有热传递过程，是无法谈热量的不符合题意B、物体吸收了热量，内能一定增加，内能增加，可能表现在温度升高，也可以表现发生物态变化不符合题意C、物体放出了热量，内能一定减少，内能减少，可能表现在温度降低，也可以表现发生物态变化不符合题意D、物体在质量、状态一定时，物体温度升高，分子热运动加快，内能一定增加符合题意故选D例6：关于物体的内能，下列说法中正确的是（B）A甲物体的温度比乙物体的温度高，甲的内能一定比乙的内能大B两物体的温度相同，但它们的内能可能不同C1g、0的冰与1g、0的水的内能相同D一个物体的温度不变，它的内能一定不变A、物体的内能除与温

11、度有关外，还与物体的种类、物体的量、物体的体积有关，温度高的物体的内能可能比温度低的物体内能大，也可能与温度低的物体内能相等，也可能低于温度低的物体的内能，A说法错误；B、两物体的温度相同，但它们的内能因质量不同可能不同，故B说法正确；C、冰和水的温度、质量都相同，但他们的种类不同，所以内能也不相同，故C说法错误；D、晶体熔化吸收热量，温度不变，但内能增大，故D说法错误故选B三、物体内能的改变方法（做功、热传递）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

12、)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

13、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。四、如何区别对物体做功和物体对外做功：1、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。（1）对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加。（2）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

14、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。例1：从能量的转化观点来看，热传递的过程实际上是（ C ）A、内能转化为机械能 B、机械能转化为内能C、内能的转移过程 D、内能转化为其它形式的能例2：下列实例中属于通过做功改变物体内能的是（）A做饭时铁锅热的烫手B太阳下，棉被被晒的暖乎乎的C冬天，人们围在火炉边取暖D小明从滑梯上滑下来，感到屁股很热解析：A、做饭时铁锅热的烫手，是铁锅从火吸收热量，内能增加、温度升高，属于热传递改变物体的内能，不符合题意B、太阳下，棉被从太阳吸热，使棉被的内能增加、温度升高，属于热传递改变物体的内能，不符合题意C、冬天，人们围在火炉边取暖，

15、人从火炉吸收热量，内能增加、温度升高，属于热传递改变物体的内能，不符合题意D、小明从滑梯上滑下来，感到屁股很热，是因为克服摩擦做功，使屁股的内能增加、温度升高，属于做功改变物体的内能，符合题意故选D例3:：如图所示的实验中，体现了内能利用的两种途径，A是利用内能加热，B是利用内能_其中A处是能量的_，而B处是能量的转化解析:A处利用酒精燃烧的内能加热，使水的内能增加，温度升高，属于能量的转移；当B处管内的压强大于管外的压强时，塞子被弹出，气体对塞子做功，气体内能减少，温度降低，内能转化为机械能，属于能量的转移故答案为：做功，转移例4:下列说法中不正确的是（C）A因为物体间存在着扩散现象，所以可

16、以断定物体分子是在运动着的B物体的温度越高，分子运动的越剧烈C物体内能增加，一定吸收了热量D分子间同时存在着引力和斥力解析:A、两物体彼此接触时分子能进入对方，这种现象叫扩散；扩散说明物体分子是在运动着的，故A正确；B、物体分子运动与温度有关，温度越高分子越动越剧烈，故B正确；C、做功和热传递都可以改变物体的内能，故外界对物体做功也可以改变物体的内能，故C错误；D、分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，故D正确；选择不正确的，故选C例5:如图所示的实验过程中，下列说法正确的是（D）A加热前水分子是不运动的B水的内能增大是通过做功方

17、式实现的C水蒸气对木塞做功把机械能转化为内能D水蒸气对木塞做功把内能转化为机械能解析:A、分子时刻都在不停的作无规则运动，故A错误；B、酒精灯对水加热，是从火中吸热，使水的内能增大、温度升高，是通过热传递改变水的内能；故B错误；CD、当木塞跳起时，水蒸气对塞子做功，将内能转化为机械能；故C错误，D正确故选D课后习题：1.（2012达州）关于温度、热量、和内能，下列说法正确的是A温度高的物体内能一定大 B物体的温度越高，所含的热量越多C内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体D物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变2.（2012宿迁）夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有

18、水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过 方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度 ；轮胎停在水中，通过 方式减少内能，降低温度，以保行车安全.3.(2012嘉兴)如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精.塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该实验的分析错误的是A.往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B.往瓶内打气时，瓶内气体内能变小C.瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低 D. 瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功4（2012苏州）“钻木”能“取火”，说明_可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明_可以改变物体的内能5（2012安顺）把手掌压着桌面往前推，在手

19、掌沿桌面推移的过程中，压力越大，感觉越费劲，这是因为_随压力增大而增大的缘故，同时感觉手掌发热，这是通过_的方式使手掌的内能增加。5（2012烟台）如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是6.（2012南京）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）A.物体内能增大，一定从外界吸收热量 B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能C.物体内能减小时，温度可能不变 D.锯条锯木板时，锯条的内能增加，木板的内能减少7.（2012龙东） 爷爷给小明讲了他小时候的故事：爷爷小时候家住在铁路附近，与村里的小朋友有时一起到火车道旁玩耍。一天，一个小朋友把一根废旧的自行车辐条（是一根略粗点的钢丝）丢放在了

20、铁轨上。不久一列火车开过来，小朋友就跑散了。当火车驶过之后，发现那根辐条仍留在铁轨上，并且变成了很薄的钢片，一个小朋友好奇地将它拾起，又马上扔掉了，嘴里还说“烫手”(1) 请你分析那根车辐条“烫手”的原因。(2) 这种做法是非常危险的，不但危害公共安全，还极容易对自己造成伤害，请大家千万不要这样做。当火车驶过时，如果人离车体较近时也可能发生事故。请你分析这其中的原因。8（2012济宁）图4是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物体t2时的内能 t3时的内能（填小于、等于或大于），理由是 。9.（2012襄阳）“神舟八号”飞船的返回舱下落到地面附近时，由于受到阻力而做减速运动，在

21、减速下降的过程中，它具有 能逐渐增加。10（2012山西）给汽车加油时，会闻到汽油味，这是_现象。烈日下，操场上单杠的温度升高，是通过_ 方式改变其内能。11.（2012安徽）下列关于功、内能、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D、热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递12（2012菏泽）关于“热机”，下列说法中错误的是： （ ）A通过技术改进，可以使热机的效率达到100% B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”。C用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性 D严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱13.（2012遵义）夏天的晚上，为了驱赶蚊虫，小明在房间里使用电热灭蚊器，过一会房间里便充满了蚊香的气味，这是现象。第二天早上，小明拔掉插头取出用过的蚊香片时，发现蚊香片是热的，电热灭蚊器在工作过程中的能量转化是。