物理改变内能的两种方式基础知识
说明1 本知识点是重点。
说明2 本知识点是难点。
说明3 知道改变内能的两种方式是等效的。
说明4 本知识点的预备知识点是做功和内能的改变、热传递和内能的改变。
说明5 本知识点主要讲述改变内能的两种方式,它是研究功的重要的知识点。
核心知识
规则1:改变内能的两种方式
我们知道两种改变物体内能的方法:做功和热传递。
规则2:两种方式在改变内能上是等效的
一根锯条的温度升高了,内能增加,可能是由于摩擦,也可能是由于放在火上烤了一会儿。如果没有看见内能改变的过程,我们是无法根据结果来判断内能改变的原因的。换句话说,做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。因此,用功或用热量来量度物体内能的改变,所用的单位应该相同,功的单位是焦耳,热量的单位也是焦耳。
规则3:两种方式改变内能的实质不同
热传递势能量的从高温物体转移到低温物体;做功是能量从一种方式转化为另一种方式。
【知识点拓展】
1.内能的基本概念
(1)内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
2.内能变化
(1)做功可以改变物体的内能。(如钻木取火)
(2)热传递可以改变物体的内能。(如放置冰块使物体降温)
(3)热传递的三种形式:热传导,热对流(一般见于气体和液体),以及热辐射,热传递的条件是物体间须有温度差。
(4)做功和热传递在改变内能的效果上是等效的。做功使其他形式的能如机械能等转化为内能;热传递使物体间的内能发生转移。
3.内能的形式
(1)能以多种形式存在于自然界,每一种形式的能对应于一种运动形式。各种形式的能是可以相互转化的。
(2)能的守恒定律
能量既不能创生,也不能消失,它只是从一种形式的能转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。在转化或转移的过程中,其总量保持不变。这就是能量转化与守恒定律,即热力学第一定律。
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