§10.1《功和内能》+§10.2《热和内能》.ppt

第十章 热力学定律 改变内能的两种方式 压缩空气使棉花点燃、搓手取暖说明什么? 对物体做功可以改变物体温度 讨论与交流 对手哈气取暖、冷热水相兑变成温水说明什么? 传热可以改变物体温度 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，这样的过程叫绝热过程. 焦耳的实验 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,即系统状态的变化相同. 实验一: 对系统做机械功 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,即状态发生变化. 焦耳的实验 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 焦耳的实验说明什么问题？ 重力做功 电场力做功 重力势能的变化 电势能的变化 外界对系统做功 状态的变化 ？ 1.在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关； 2.在热力学系统的绝热过程中,外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定, 不依赖于做功的具体过程和方式. 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: 功与内能 △U=W △U= U2 - U1 就等于外界对系统所做的功W，即： 思考:在第七章中我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的 内能的变化与什么有关？而这一致吗？有何关系？ 功是能量变化的量度 功与内能 思考: 在绝热过程中,外界对系统做功,系统的内能怎么变?若系统对外界做功呢? 结论：绝热过程中,外界对物体做功,物体的内能增加; 绝热过程中,物体对外界做功,物体的内能减少. 一定质量的气体封闭在绝热的气缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有（不计气体分子势能)（ ） A 气体分子的平均动能 B 气体分体密度 C 气体体积 D 气体内能 ABD 典例练习 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 典例练习 热与内能 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. 发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温度差. 热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射. 内能 热量 区别: 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. 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. 热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度. 热与内能 （状态量）, 一个物体在不同的状态下有不同的内能. （过程量）, 热传递过程中转移的能量,即内能的改变量. 如果没有能量传递，就没有热量可言，但此时仍有内能 热与内能 结论：在单纯传热过程中，物体从外界吸热，物体内能增加； 在单纯传热过程中，物体对外界放热，物体内能减少。 思考: 在单纯传热过程中,系统从外界吸热,系统的内能怎么变?系统对外界放热呢? 高温物体降温 低温物体升温 高温物体内能减少 放热 高温物体内能减少 吸热 做功和热传递的区别 1.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： 做功改变物体的内能:其他形式的能量与内能的转化(不同形式能量间的转化) 热传递改变物体的内能，是物体间内能的转移(同种形式能量的转移) 2.绝热过程中，内能的改变就用做功数值来量度，△U=W 单纯的热传递过程中，内能的改变用热量来量度的，△U=Q 关于热传递，下列说法正确的是（ ） A 热传递的实质是温度的传递 B 物体间存在着温度差，才能发生热传递 C 热传递可以在任何情况下进行 D 物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量 B 典例练习 小 结 1. 焦耳热功当量实验 2. 绝热过程 3. 物体内能的宏观描述 4. 绝热过程中作功和内能的关系 5. 热传递 6. 热和内能