内能
宏观上有动能、势能等形式的能量,那么分子具有不具有能量呢?这便是我们接下来要研究的内能了。
内能的概念
物体的内能,是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和。
通过上一节《13.1分子动理论》的学习,以及王尚老师前面的视频讲解,
我们知道分子是在永不停歇地做无规则热运动的,那么相应的,分子就应该具有动能。
另外,由于分子间存在力的作用(引力与斥力),这与弹簧形变的作用力非常类似,因此分子间也具有分子势能。
需要注意的是,分子动能与分子势能是微观的,与物体的外在运动形式无关。
比如,同样的一杯水,在静止的教室内与在高速运行的高铁桌子上,具有的分子动能和分子势能是一样的;而机械能显然不同。
内能的概念理解
分子势能做功演示实验
充气的气球可以对外做功,说明气球中的气体本身具有能量,
由于分子势能的影响,当我们放开气球口子的时候,气体会快速排出,
这个时候我们会发现气球的温度降低了。说明气球对外做功,分子势能降低,内能减少。
内能与温度的关系
物体温度降低时,内能减小,物体温度升高时,内能增加。
物体的分子动能与温度成正比例关系。
物体的分子势能取决于分子距离关系,与物态变化相关。
内能与温度进一步理解
物体温度降低时,内能减小;物体温度升高时,内能增加。
物体的分子动能与温度成正比例关系。
物体的分子势能取决于分子距离关系,与物态变化相关。
同学们可以思考一下下面几个问题:
冰水的温度为零摄氏度,所以冰水不具有内能?
物体温度不变,物体的内能一定不变?
物体内能的改变
物体内能的改变两种方式:做功与热传递。
下面来对具体案例进行分析:
1.冬天手很冷,用一盆热水洗手,手很快就会暖和起来。
2.发烧时,把一块湿毛巾搭在额头会舒服很多。
3.用力搓手一段时间,会感觉手掌很热。
4.钻木取火。
上述实验观测说明:物体的内能是可以改变的。
案例1与案例2告诉我们:
可以通过热传递,改变物体的内能。
案例3与案例4告诉我们:
可以通过做功,改变物体的内能。
演示实验:外界对气体做功
如图所示,
通过演示实验可知:外界对气体做功,增加了气体的内能。
外界对气体做功,增加了气体的内能。
气体对外界做功,气体的内能会减小。
热量
物体内能的改变两种方式:做功与热传递。
热量指的是在热传递过程中所传递的能量。
热量与做功的不同;热量与内能的不同。
《内能》基础知识巩固题
1、改变内能的方法有 和 。
2、做功改变物体的内能:对物体做功物体内能 ;物体对外做功,物体内能 。
3、热传递可以改变物体内能。热传递是热量从 物体向 物体或在同一个物体中的 部分向 部分传递的现象。热传递的条件是 ,传递方式是传导、对流和辐射。
4、热传递过程中,物体吸热,温度 ,内能 ;物体放热,温度 ,内能 。热传递过程中, 叫做热量,热量的单位是 ,热传递的实质是 。
5、过春节,同学们总喜欢燃放鞭炮,其中有一种摔炮,不需要用火去点燃,只要稍用力将它甩到地上,摔炮就可以爆响。摔炮与地面发生碰撞时,通过 的方式,使它的内能 。
6、制冰厂工人用冰钩夹着巨大的冰砖轻松地在地上拖行,是因为冰砖在滑行过程中,底面的冰由于克服 而使它的 ,冰 (填物态变化名称)成水,从而减小与地面间的 。
7、当阳光烤暖了大地,地面又使得下层的气团温度升高,密度减小,因而上升。上升的气团膨胀,推挤周围的空气,对外 ,因此内能 ,温度 。所以越高的地方,空气的温度越 。
8、家物体的温度比乙物体高,则 。A甲的内能比乙大B甲物体中分子的无规则运动比乙物体剧烈C甲物体的机械能比乙物体大D甲物体的分子动能总和比乙大
9、我国发射的宇宙飞船在完成任务后,返回地面指定地点,宇宙飞船在下落到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速直线运动,则宇宙飞船在匀速下降的过程中,它的动能 ,势能 ,内能 。
10、在小朋友玩滑梯的时候,从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括:(1)小孩克服摩擦力做功,动能转化为内能(2)小孩从滑梯上滑下,重力势能转化为动能(3)小孩的臀部吸热,内能增加,温度升高。给以上三句话排序是 。
《内能》基础知识巩固题答案
1、做功 热传递
2、增加 减小
3、高温 低温 高温 低温 有温度差
4、升高 增加 降低 减少 传递能量的多少 焦耳 内能的转移
5、做功 增大
6、阻力做功 内能增加 熔化 摩擦力
7、做功 减少 降低 低
8、B
9、不变 减少 增大
10、(2)、(1)、(3)
(*内容源自初中物理网)
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