(精品)2 热和内能 (3).ppt
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1、物理选修3-3 第十章 热力学定律第二节 热和内能鸡西市第十九中学 石凯思考:思考:请同学们想办法如何将一请同学们想办法如何将一段铁丝的温度升高?段铁丝的温度升高?学习目标1、了解热传递的三种方式。2、知道热传递是改变内能的一种方式。3、会区分热能和内能。4、知道做功与热传递在改变系统内能上的区别。目标一:热传递目标一:热传递1、定义:、定义:两个温度不同的物体互相接触时两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温,温度低的物体温度高的物体要降温,温度低的物体要升温,并将持续到系统间达到热平要升温,并将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止,这个过程称之为衡即温度相等为止,这个过程称之为热传递
2、。热传递。2、热传递的三种方式:、热传递的三种方式:热传导、热对流、热辐射热传导、热对流、热辐射(1)热传导热传导:热沿着物体传递的热传递方式,不同物热沿着物体传递的热传递方式,不同物质传导热的能力各不相同,容易传导热质传导热的能力各不相同,容易传导热的物体称之为热的良导体,所有金属都的物体称之为热的良导体,所有金属都是热的良导体,不容易传导热的物体称是热的良导体,不容易传导热的物体称之为热的不良导体,如空气、橡胶、绒之为热的不良导体,如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等。毛、棉纱、木头、水、油等。(2)热对流热对流:靠液体或气体的流动来传递热的靠液体或气体的流动来传递热的方式,热对流是液
3、体和气体所特有的方式,热对流是液体和气体所特有的热传递方式。热传递方式。(3)热辐射热辐射:热从高温物体向周围以电磁波的形热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式,热辐射不依赖式沿直线射出去的方式,热辐射不依赖媒介质,可在真空中进行,温差越大,媒介质,可在真空中进行,温差越大,表面颜色越深,物体向外的热辐射能力表面颜色越深,物体向外的热辐射能力越强。越强。3、热传递的实质、热传递的实质 热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。4热传递具有方向性:热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从
4、物体的低温部分传递到高温部分。目标二:热和内能目标二:热和内能1、热量是在单纯的传热过程中系统内、热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。当状态改变时,内能的能变化的量度。当状态改变时,内能的增量增量U就等于外界向系统传递的热量就等于外界向系统传递的热量Q。2、传递的热量与内能改变的关系在单纯热传递中,系统从外界吸收多在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即少热量,系统的内能就增加多少。即在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即3、热量与内能的区别状态确定,内能确定。要使系统的内能改变,需要做功或热传递。而热量是在热传递过程中,量度系统内能变
5、化的物理量。内能是对应某一状态的物理量,热量 是对应状态变化的物理量。目标三:做功与热传递的区别目标三:做功与热传递的区别1、热传递只在系统与外界存在温度差、热传递只在系统与外界存在温度差时才发生,而做功不受温度限制。时才发生,而做功不受温度限制。2、热传递本质上是内能的传递,而做、热传递本质上是内能的传递,而做功是能量的转化。功是能量的转化。当堂检测当堂检测1.如果铁丝的温度升高了,则(如果铁丝的温度升高了,则()A.铁丝一定吸收了热量铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量铁丝一定放出了热量C.外界可能对铁丝做功外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功外界一定对铁丝做功解析:做功和热传
6、递对改变物体的内能是等解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故递。故C正确。正确。C C2、如图所示,活塞将一定质量的气体封闭在直立如图所示,活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的气缸中,活塞上堆放细沙,活塞处圆筒形导热的气缸中,活塞上堆放细沙,活塞处于静止,现逐渐取走细沙,使活塞缓慢上升,直于静止,现逐渐取走细沙,使活塞缓慢上升,直到细沙全部取走。若活塞与气缸之间的摩擦可忽到细沙全部取走。若活塞与气缸之间的摩擦可忽略,则在此过程中略,则在此过程中()A气体对外做功,气体温度一定降低气体对外做功,气体温度一定降
7、低B气体对外做功,内能一定减少气体对外做功,内能一定减少C气体压强减小,内能可能不变气体压强减小,内能可能不变D气体从外界吸热,内能一定增加气体从外界吸热,内能一定增加C C解析:由于气缸为导热的,则可解析:由于气缸为导热的,则可与外界进行热交换,细沙减少时,与外界进行热交换,细沙减少时,气体膨胀对外做功,可能由于与气体膨胀对外做功,可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变外界进行热交换吸热使内能不变。3某驾驶员发现中午时车胎内的气压某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大。若这高于清晨时的,且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想段时间胎内气体质量不变且可视为理
8、想气体,那么气体,那么()A外界对胎内气体做功,气体内能减外界对胎内气体做功,气体内能减小小B外界对胎内气体做功,气体内能增外界对胎内气体做功,气体内能增大大C胎内气体对外界做功,内能减小胎内气体对外界做功,内能减小D胎内气体对外界做功,内能增大胎内气体对外界做功,内能增大D D解析:对车胎内的理想气体分析知,解析:对车胎内的理想气体分析知,体积增大为气体对外做功,内能只有体积增大为气体对外做功,内能只有动能,而动能的标志为温度,故中午动能,而动能的标志为温度,故中午温度升高,内能增大,故选温度升高,内能增大,故选D。4如图所示,如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别是两个完全相同的球,分别
9、浸没在水和水银的同一深度内,浸没在水和水银的同一深度内,A、B两球用同一两球用同一种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液显变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后,体积体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则相等,则()AA球吸收的热量较多球吸收的热量较多BB球吸收的热量较多球吸收的热量较多C两球吸收的热量一样多两球吸收的热量一样多 D无法确定无法确定B B解析:解析:两球初末态温度分别相同,两球初末态温度分别相同,初末态体积也相同,所以内能增量初末态体积也相同
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