由于物體由大量分子構(gòu)成,而分子都在不停地做無規(guī)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(nèi)所有分子的分子動能和分子勢能的總和就是物體的內(nèi)能.
一切物體都有內(nèi)能,但是一個物體不一定具有機(jī)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(jī)械能,但它有內(nèi)能.
由于物體的內(nèi)能和物體內(nèi)的分子有關(guān),所以那些影響分子運動快慢和分子間作用強(qiáng)弱的因素(如物體的溫度、體積、質(zhì)量、物質(zhì)種類、物質(zhì)狀態(tài)等)會影響物體內(nèi)能的大小.由于影響物體內(nèi)能的因素比較復(fù)雜,在初中階段不做較深的要求,同學(xué)們只需知道:同一物體在物態(tài)變化不變時,溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小.而不同物體不能只以溫度作為標(biāo)準(zhǔn)來衡量內(nèi)能大小,還與其它因素有關(guān),現(xiàn)不做研究,所以如果說溫度越高的物體內(nèi)能越大,這就錯了.只能說同一物體,溫度越高,內(nèi)能越大.
2.改變內(nèi)能的方法.
改變內(nèi)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(nèi)能會增大;物體對外做功或向外界放熱,內(nèi)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(nèi)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(lián)系與區(qū)別.
做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法,它們對于改變物體的內(nèi)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(zhì)的區(qū)別:(1)做功的過程是物體的內(nèi)能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程;熱傳遞的過程是內(nèi)能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)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(nèi)能的過程中,功的大小量度內(nèi)能變化的大小;在利用熱傳遞改變內(nèi)能的過程中,熱量大小量度內(nèi)能變化的大小.
4.溫度、內(nèi)能和熱量的區(qū)別.
溫度、內(nèi)能和熱量是三個既有區(qū)別,又有聯(lián)系的物理量.
溫度表示物體的冷熱程度,從分子運動的觀點來看,溫度越高,分子無規(guī)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(biāo)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(nèi)能是一種能的形式,它是物體內(nèi)所有分子無規(guī)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(lián)系,一個物體的溫度升高,它的內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小.
在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)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(nèi)能就減少了多少焦,低溫物體吸收了多少焦的熱量,它的內(nèi)能就增加多少焦.因此只有轉(zhuǎn)移過程中的這一部分內(nèi)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(zhì)不同的物理量,它們之間有一定的聯(lián)系.在不發(fā)生物態(tài)變化時,物體吸收了熱量,它的內(nèi)能增加,溫度(可能)升高;物體放出了熱量,它的內(nèi)能減少,溫度(可能)降低.
1.下列事件中物體內(nèi)能減少的是( )
A 金屬湯勺放進(jìn)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(jìn)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(nèi)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(nèi)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(nèi)能的是( )
A 秧田中的水被曬熱 B 將牛奶放進(jìn)冰箱冷凍制冰棒
C 磨刀時刀刃發(fā)熱 D 熱開水變涼
4.關(guān)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(wèi)星穿越大氣層飛向太空或者返回地面進(jìn)入大氣層的過程中,衛(wèi)星溫度升高,內(nèi)能增大,這是屬于用_________的方法改變內(nèi)能的例子.
7.燒開水時,壺蓋被水蒸氣頂起來,水蒸氣的內(nèi)能將_________,這是因為水蒸氣______________消耗了內(nèi)能.
8.下列現(xiàn)象中不屬于做功改變內(nèi)能的是( )
A磨刀時刀刃發(fā)熱 B 熱水逐漸被晾涼
C 電鉆打孔時鉆頭會發(fā)熱 D 從高空落下的雨滴溫度變高
9.下面是某同學(xué)物理學(xué)習(xí)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(nèi)能上是等效的
B 擴(kuò)散現(xiàn)象表明物體的分子在不停地做無規(guī)則運動
C 物體的內(nèi)能的大小只與物體的溫度有關(guān)\
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(zhì)量 D 溫度
11.關(guān)于做功、熱傳遞和內(nèi)能的說法錯誤的是( )
A 對物體做功一定能使物體的內(nèi)能增加 B 做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能
C 0℃的物體也有內(nèi)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(nèi)能增加,溫度一定升高
C 物體內(nèi)能減少,溫度不一定降低 D 物體內(nèi)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(nèi)能就越大 B 靜止的物體沒有動能,但有內(nèi)能
C 物體內(nèi)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
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