（人教版教科版通用）高二物理 改变内能的两种方式.pptVIP

改变内能的两种方式

高二年级物理

寒风中手冻僵了怎么办？

改变方式有什么不同呢？

热力学状态大量分子的无规则运动热力学系统对象外界温度、压强、体积、密度…运动状态坐标、速度…

焦耳系统状态做功传热实验焦耳的实验

绝热材料固定在转轴上的叶片固定在容器内壁上的叶片装水容器装水容器重物P重物P’刻度尺实验装置

实验目的研究单纯做功对系统状态的影响

绝热过程：在实验过程中，系统不从外界吸热，也不向外界放热。实验条件

装水容器重物P重物P’刻度尺研究对象：容器内的水状态变化：温度计测量

做功：实验数据重物Pm1重物P’m2m1gh+m2gh系统状态：温度上升做功相同水温升高相同转轴绝热

实验结果重物Pm1重物P’m2相同的功相同的状态变化绝热你想到什么了吗？

实验装置电阻丝研究对象：容器内的水状态变化：温度计测量发电机重物温度计

实验条件绝热过程：在实验过程中，系统不从外界吸热，也不向外界放热。

实验数据功：系统状态：温度上升相同的功升高相同的温度I2Rt绝热重物发电机温度计

实验结果相同的功相同的状态变化绝热重物发电机温度计

实验结论引起的思考状态1状态2绝热功你有什么思考呢？

实验结论引起的思考BACO重力做功与路径无关为什么？

实验结论引起的思考位置1位置2重力做功重力势能1重力势能2重力做功与路径无关为什么？

状态1状态2绝热功物理量内能实验结论引起的思考

内能内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和内能所有分子动能所有分子势能分子数分子平均动能TV

内能

绝热过程中功与内能的关系状态1（U1）绝热功状态2（U2）内能变化量：ΔU=U2?U1外界对系统做功：W绝热过程：ΔU=W

实验研究过程：研究对象：做功情况：内能变化：活塞压下过程密闭气体外界对气体做功内能增加ΔU=WW0,ΔU0

实验研究过程：研究对象：做功情况：内能变化：瓶塞冲出过程打入瓶中的气体气体对外做功内能减少ΔU=WW0,ΔU0

活动1：器材：橡皮筋小活动活动2：器材：空矿泉水瓶一些酒精或花露水研究过程：研究对象：做功情况：内能变化：

绝热气缸气体膨胀：气体对外界做功压缩气体：外界对气体做功气体做功情况分析ΔU0ΔU0

△U＝W物理量符号意义符号意义WΔU系统对外界做功外界对系统做功内能增加内能减少+ΔU0－ΔU0绝热过程中系统的内能变化

如图所示，一个绝热气缸封闭着一部分气体，当用力向左推动活塞做功40J时，气体的内能如何变化？变化了多少？例题如果气体的内能又减少了30J，你能推测出发生了什么吗？气体被压缩ΔU=W=40J外界对气体做功∴气体内能增加了40J气体内能增加

改变物体内能的另一种方式——热传递

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。高温低温热量同温热传递

热量与内能热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。状态1（U1）吸收热量Q状态2（U2）内能增加量：ΔU=U2?U1系统吸收热量：Q单纯传热ΔU=Q单纯传热热源水温度计

热量与内能热量的概念只有在涉及能量的传递时才有意义。状态1（U1）传递热量Q状态2（U2）单纯传热单纯传热：ΔU=Q热源水温度计

△U＝Q单纯的传热过程中系统的内能变化物理量符号意义符号意义QΔU系统吸收热量系统放出热量内能增加内能减少+ΔU0－ΔU0

在如图所示的实验中，若容器内的水从热源吸收了热量800J，水的内能如何变化？变化了多少？例题吸收热量ΔU=Q=800J系统内能增加∴系统内能增加了800J热源水温度计

改变内能的两种方式状态1状态2热传递功做功和热传递均可以改变系统的内能

做功和热传递的区别高温低温热量能量转移能量转化重物发电机温度计

（单纯传热）：小结改变内能做功热传递△U＝W（绝热）：△U＝Q

问题与练习如果气体膨胀时与外界没有热交换，这样的膨胀叫做绝热膨胀。气体在真空中绝热膨胀时做功吗？挡板真空充满气体绝热气缸气体的内能变了吗？不做功内能不变

问题与练习气体在大气中绝热膨胀时做功吗？如果做功所需的能量从何而来？气体的内能变了吗？气体对外界做功气体内能减小绝热气缸能量来自气体的内能

问题与练习如果气体在大气中膨胀的同时向外界放热，气体的内能变吗？如果变你能确定怎么变吗？气体内能减小

拓展思考1.如果一个系统在吸热的同时对外界做功，系统的内能变吗？如何变？

拓展思考2.上网查找能量守恒定律的相关资料，体会为什么说焦耳是能量守恒定律的奠基人之一？焦耳1840-1878年的近40年中进行了40