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内能及内能变化的一些问题

更新时间:作者:小小条

在看本文前,请先根据物理课本自学本部分内容。

首先来认识几个概念,用以明确内能的含义。

内能及内能变化的一些问题

1.动能:物体由于运动而具有的能;

2.重力势能:物体受到重力,并被举高(物体和地面间距离发生变化)而具有的能;

弹性势能:有弹力,并且发生形变。(有距离的变化)

3.分子的动能:分子由于运动而具有的能。分子的动能是微观角度的能,物体的动能是宏观角度的能,二者没有关系。因为分子运动越剧烈,温度越高,所以宏观上温度高的物体其分子热运动的平均动能也就越大。

4.分子势能:分子间有作用力,并且分子间有距离,所以分子间存在分子势能。可见分子势能和分子间的距离有关。

我们来认识内能:构成物质的所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能。

从定义看,抓住几个关键词:所有、动能、分子势能。认清这些词也就是认清决定内能的大小的因素的关键。物体的质量越大、温度越高,物体的内能越大。另外,内能还跟物态有关。

敲黑板:

1.内能是物体的内能,不是分子的内能;

2.一切物体任何情况下都有内能;

3.内能不可测,只能知道内能变化,不能知道具体大小;

4.内能可以改变,当内能改变时其表现形式是温度变化或物态变化。

接下来说说内能的变化。

改变能的方式有两种:热传递和做功,这两种方式对于改变内能是等效的。

(一)热传递改变内能

1.热传递:当两个物体(或物体的两个部分)有温差时,内能会在两个物体(物体不同部分)间转移,叫做热传递。热传递的过程中传递的那部分能量叫做热量。(此处是重点:热量只能是传递的,不能说含有热量。热传递的条件是有温差。)

2.热传递有三种形式:热传导(相互接触的物体之间有温差发生的热传递)、热辐射(例如晒太阳、烤火等)、热对流(例如烧水时热水上升,冷水下降)。

3.物体吸收热量,内能增加;放出热量内能减少。

4.有一个很重要的说法:物体的温度升高,内能一定增加;但是物体的内能增加,温度不一定升高。比如:晶体熔化时,吸热内能增加;但是温度不升高。这是因为物体的物态发生了变化。

5.热传递改变内能的实质是内能的转移。

(二)做功改变内能

1.对物体做功,物体的内能增加。比如:克服摩擦力做功、打击物体、 压缩气体做功等。

物体对外做功,内能减少。比如:气体膨胀对外做功。

2.两个实验现象的解释:

(1)压缩气体点火实验:把活塞迅速压下,硝化棉燃烧起来。

解释:燃烧,说明温度升高,说明气体内能增加。可以得出对气体做功时内能增加的结论。

(2)气体对外做功实验:向瓶内打气,瓶内气压变大。当塞子跳起时,瓶内、瓶口出现白雾。解释:白雾,是水蒸气液化来的;液化的条件是降温,说明气体的内能减少。可见,气体对外做功,内能减少。

3.做功改变内能的实质是内能和其他形式能的转化。

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