第1节 功和内能 第2节 热和内能
1.了解焦耳的两个实验原理,知道做功和热传递的实质. 2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式,理解做功和热传递对改变系统内能是等效的,明确两种方式的区别. 3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系. 4.通过焦耳实验的探究,培养科学探索精神.
一、焦耳的实验
1.绝热过程: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.
2.焦耳的代表性实验
(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温升高.
(2)通过电流的热效应给水加热.
3.实验结论:要使系统状态通过绝热过程发生变化,做功的数量只由过程始末两个状态决定而与做功的方式无关.
1.(1)某一系统经历绝热过程时,只要初末状态相同,则做功数量也一定相同.( )
(2)在绝热过程中,做功方式不同会直接影响系统状态变化的最终结果.( )
提示:(1)√ (2)×
二、功和内能
1.内能:依赖于一个热力学系统自身状态的物理量,是热力学系统的一种能量.
2.绝热过程中做功与内能变化的关系:ΔU=W.
2.(1)转动的叶片不断搅动水,水温升高.( )
(2)在绝热过程中,外界对气体做功,气体内能增加.( )
(3)在绝热过程中,气体对外界做功,气体内能减少.( )
提示:(1)√ (2)√ (3)√
三、热和内能
1.热传递:热量总是从高温物体向低温物体传递.
2.热量和内能
(1)关系描述:热量是在单纯的传热过程中内能变化的量度.
(2)公式表达:ΔU=Q.
3.(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,从效果上是等效的.( )
(2)在绝热过程中,外界对系统做的功小于系统内能的增加量.( )
(3)热传递只能发生在两个物体间,同一物体不能发生热传递.( )
(4)功和内能都是能量转化的量度.( )
提示:(1)√ (2)× (3)× (4)×
做功和内能变化的关系
1.做功与内能变化的关系
(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程.
(2)在绝热过程中,外界对物体做多少功,就有多少其他形式的能转化为内能,物体的内能就增加多少.
2.功与内能的区别
(1)功是过程量,内能是状态量.
(2)在绝热过程中,做功一定能引起内能的变化.
(3)物体的内能大,并不意味着做功多.在绝热过程中,只有内能变化越大时,相应地做功才越多.
(1)外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加,还要看该系统有没有向外放热,以及向外放热的多少.
(2)在绝热过程中,系统内能的增加量等于外界对系统所做的功.