第二節 內能
1.物體的內能,內能與機械能的區別,影響物體內能的因素
由于物體由大量分子構成,而分子都在不停地做無規則運動,且分子間存在著相互作用力,因此每個分子既有分子動能又有分子勢能,物體內所有分子的分子動能和分子勢能的總和就是物體的內能.
一切物體都有內能,但是一個物體不一定具有機械能.例如:停在水平地面上的汽車既沒有動能,也沒有勢能,因此它沒有機械能,但它有內能.
由于物體的內能和物體內的分子有關,所以那些影響分子運動快慢和分子間作用強弱的因素(如物體的溫度、體積、質量、物質種類、物質狀態等)會影響物體內能的大小.由于影響物體內能的因素比較復雜,在初中階段不做較深的要求,同學們只需知道:同一物體在物態變化不變時,溫度升高,內能增大;溫度降低,內能減小.而不同物體不能只以溫度作為標準衡量內能大小,還與其它因素有關,現不做研究,所以如果說溫度越高的物體內能越大,這就錯了.只能說同一物體,溫度越高,內能越大.
2.改變內能的方法.
改變內能的方法有兩種:做功和熱傳遞.對物體做功或物體從外界吸收熱量,內能會增大;物體對外做功或向外界放熱,內能會減小.例如:冬天如果感到手冷,可以有多種方法提高手的溫度,如靠近火爐或暖氣片、手捧一杯熱水,雙手相互摩擦或雙手相互拍擊等,這些方法都能使手的內能增大.其中手靠近火爐或暖氣片、手捧一杯熱水屬于熱傳遞,而雙手互相摩擦和相互拍擊屬于做功的方法.
3.做功和熱傳遞的聯系與區別.
做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方法,它們對于改變物體的內能是等效的,但是并不能說這兩種方法完全相同,因為它們有著本質的區別:(1)做功的過程是物體的內能與其它形式的能量相互轉化的過程;熱傳遞的過程是內能從高溫物體向低溫物體轉移的過程,在這個過程中能量的形式不變.(2)在利用做功改變物體內能的過程中,功的大小量度內能變化的大小;在利用熱傳遞改變內能的過程中,熱量大小量度內能變化的大小.
4.溫度、內能和熱量的區別.
溫度、內能和熱量是三個既有區別,又有聯系的物理量.
溫度表示物體的冷熱程度,從分子運動的觀點看,溫度越高,分子無規則運動的速度就越大,分子熱運動就越激烈,因此可以說溫度是分子熱運動激烈程度的標志.這里還得說明一下單個分子的運動是無意義的,我們這里指的都是大量分子的運動情況.
內能是一種能的形式,它是物體內所有分子無規則運動所具有的動能和分子勢能的總和.它跟溫度是不同的兩個概念,但又有密切的聯系,一個物體的溫度升高,它的內能增大;溫度降低,內能減小.
在熱傳遞過程中,傳遞內能的多少,叫熱量.在熱傳遞過程中,熱量從高溫物體傳向低溫物體,或從一個物體的高溫部分傳向低溫部分,高溫物體放出了多少熱量,它的內能就減少了多少焦,低溫物體吸收了多少焦的熱量,它的內能就增加多少焦.因此只有轉移過程中的這一部分內能才可稱為熱量,如果脫離熱傳遞過程,熱量就沒有意義,所以,只能說物體“吸收”或“放出”多少熱量,而不能說“具有”多少熱量.
溫度和熱量是實質不同的物理量,它們之間有一定的聯系.在不發生物態變化時,物體吸收了熱量,它的內能增加,溫度(可能)升高;物體放出了熱量,它的內能減少,溫度(可能)降低.
1.下列事中物體內能減少的是( )
A 金屬湯勺放進熱湯中后會變得燙手 B 放入電冰箱中的面包溫度降低
C 一塊0℃的冰全部熔化成0℃的水 D 神舟五號飛船返回艙進入大氣層后表面升溫
2.下列說法正確的是( )
A 只要物體吸收了熱量,溫度就一定升高 B 只要物體的內能增加了,就一定吸收了熱量
C 只要物體的溫度保持不變,就一定沒有吸收熱量或放出熱量
D 物體的溫度雖然沒有變化,但它的內能有可能增加
3.下列事例中,肯定屬于用做功的方法改變物體內能的是( )
A 秧田中的水被曬熱 B 將牛奶放進冰箱冷凍制冰棒
C 磨刀時刀刃發熱 D 熱開水變涼
4.關于溫度、熱傳遞和熱量的說法正確的是( )
A 溫度高的物體具有的熱量多 B 熱量總是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體
C 溫度的的物體含有的熱量少 D 熱量總是從熱量多的物體傳遞到熱量少的物體
5.冬天雙手對搓一會兒就會感到暖和,這是因為_______________________________,利用________的方法使人體溫度升高
6.人造地球衛星穿越大氣層飛向太空或者返回地面進入大氣層的過程中,衛星溫度升高,內能增大,這是屬于用_________的方法改變內能的例子.
7.燒開水時,壺蓋被水蒸氣頂起,水蒸氣的內能將_________,這是因為水蒸氣______________消耗了內能.
8.下列現象中不屬于做功改變內能的是( )
A磨刀時刀刃發熱 B 熱水逐漸被晾涼
C 電鉆打孔時鉆頭會發熱 D 從高空落下的雨滴溫度變高
9.下面是某同學物理學習筆記的摘錄,其中錯誤的是( )
A 做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的
B 擴散現象表明物體的分子在不停地做無規則運動
C 物體的內能的大小只與物體的溫度有關\
D 分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的
10.兩個物體相接觸,熱不再從一個物體向另一個物體傳遞的原因是兩個物體具有相同的
A 比熱容 B 熱量 C 質量 D 溫度
11.關于做功、熱傳遞和內能的說法錯誤的是( )
A 對物體做功一定能使物體的內能增加 B 做功和熱傳遞都能改變物體的內能
C 0℃的物體也有內能 D 物體吸熱,那能增加,溫度可能升高
12.下列說法正確的是( )
A 物體吸收熱量,溫度一定升高 B 物體內能增加,溫度一定升高
C 物體內能減少,溫度不一定降低 D 物體內能減少,一定是放出了熱量
13.下列說法正確的是( )
A 物體運動越快,它的動能越大,內能就越大 B 靜止的物體沒有動能,但有內能
C 物體內能減少,一定是對外做了功 D 物體溫度升高,一定是從外界吸收熱量
14.小華把蚊香片放大電熱驅蚊器的發熱板上,蚊香片的溫度升高.這是通過_______的方法改變蚊香片的內能的;通電一段時間后,整個房間都能聞到蚊香片的氣味,這一現象說明了_______________________________________.


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