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13.2內(nèi)能(原卷版)本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是物體的內(nèi)能;2.理解內(nèi)能的概念;3.認(rèn)識影響物體內(nèi)能大小的因素;4.知道熱傳遞能夠改變物體的內(nèi)能,知道做功能夠改變物體的內(nèi)能;5.能利用內(nèi)能的概念解釋有關(guān)現(xiàn)象。要點(diǎn)一內(nèi)能的概念內(nèi)能的概念:(1)分子由于熱運(yùn)動而具有的能叫作分子動能;分子之間由于存在相互作用的力而具有的能叫作分子勢能。(2)定義:物體內(nèi)所有分子的分子動能與分子勢能的總和叫作物體的內(nèi)能。(3)影響內(nèi)能大小的因素:物體內(nèi)能的大小,除與溫度有關(guān)外,還與物體的體積、狀態(tài)、質(zhì)量等因素有關(guān)。【要點(diǎn)詮釋】1.內(nèi)能是物質(zhì)分子的熱運(yùn)動能量,是由物質(zhì)內(nèi)部狀況決定的能量。物質(zhì)由大量分子、原子組成,儲存在系統(tǒng)內(nèi)部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和,即微觀粒子的動能、勢能、等的總和。物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動跟溫度直接相關(guān),物體內(nèi)部大量做熱運(yùn)動的粒子之間也具有動能和勢能,動能和勢能的總和叫做內(nèi)能。理解物體內(nèi)能時(shí),要注意以下三點(diǎn):(1)內(nèi)能是指物體的內(nèi)能,不是分子的,更不能說內(nèi)能是個(gè)別分子和少數(shù)分子所具有的。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的動能和勢能的總和,所以,單純考慮一個(gè)分子的動能和勢能是沒有現(xiàn)實(shí)意義的。(2)任何物體存任何情況下都有內(nèi)能。(3)內(nèi)能具有不可測性。只能比較物體內(nèi)能的大小,不能確定這個(gè)物體具有的內(nèi)能究竟是多少,因?yàn)閮?nèi)能是物體的所有分子具有的總能量,宏觀量度比較困難。2.影響內(nèi)能的因素:(1)溫度是影響物體內(nèi)能最主要的因素,同一個(gè)物體,溫度越高,它具有的內(nèi)能就越大,物體的內(nèi)能還受質(zhì)量、材料、狀態(tài)等因素的影響。(2)物體的內(nèi)能跟質(zhì)量有關(guān)。在溫度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大,也就是分子的數(shù)量越多,物體的內(nèi)能就越大。(3)物體的內(nèi)能還和物體的體積有關(guān)。存質(zhì)量一定時(shí),物體的休積越大,分子間的勢能越大,物體的內(nèi)能就越大。(4)同一物質(zhì),狀態(tài)不同時(shí)所具有的內(nèi)能也不同。3.內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別:4.綜上所述,可以用“溫度不能傳、熱量不能含、內(nèi)能不能算”作概括?!纠浚?023·廣州)小明將凝固點(diǎn)為47℃的某液態(tài)合金放在室溫為25℃的實(shí)驗(yàn)室中。該合金從70℃降至47℃并保持47℃一段時(shí)間再降至35℃,合金在此過程()。A.對外放熱,內(nèi)能一直減少;B.存在液化現(xiàn)象,內(nèi)能一直增加;C.溫度保持47℃時(shí),不吸熱也不放熱;D.存在凝固現(xiàn)象,內(nèi)能先減少后不變再減少【變式1】(2023·郴州)下列關(guān)于物體的溫度和內(nèi)能說法正確的是()。A.溫度越高物體,內(nèi)能越大;B.摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能;C.物體運(yùn)動的速度越快,內(nèi)能越大;D.﹣20℃的冰塊沒有內(nèi)能【變式2】(2023·成都)把兩滴墨水分別同時(shí)滴入盛有冷水和熱水的兩個(gè)玻璃杯中,實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如圖所示,分析可知物體的溫度越高,分子的無規(guī)則運(yùn)動越______。若將冷水倒掉一些,對比原來這杯冷水,杯中剩余冷水的內(nèi)能______?!咀兪?】(2023·龍東)以下關(guān)于同一物體的內(nèi)能、熱量、溫度說法正確的是()。A.物體內(nèi)能增大,溫度一定升高;B.物體溫度升高,一定吸收了熱量;C.物體溫度升高,內(nèi)能一定增大;D.物體內(nèi)能增大,一定吸收了熱量要點(diǎn)二改變物體內(nèi)能的方式改變物體內(nèi)能的方式:做功和熱傳遞。(1)外界對物體做功,或者物體從外界吸收了熱量,物體的內(nèi)能增加,反之,物體的內(nèi)能將減少。通過做功和熱傳遞這兩種方法都可以改變物體的內(nèi)能。(2)不同形式的能量(如內(nèi)能和機(jī)械能、化學(xué)能和內(nèi)能)之間可以相互轉(zhuǎn)化。(3)熱量:物體吸收或放出熱的多少。熱量是一個(gè)過程量,一般說吸收或放出“熱量”,而不能說具有“熱量”?!疽c(diǎn)詮釋】改變物體的內(nèi)能的方式:做功和熱傳遞。1.做功可分為兩種情況,一是物體對外做功,物體自身的內(nèi)能會減少。如為藥爆炸后產(chǎn)生的燃?xì)鈱⒆訌椡瞥龊?,燃?xì)獾膬?nèi)能會減少,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;二是外界對物體做功,物體自身的內(nèi)能會增加,如壓縮空氣后,空氣的溫度會升高,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。常見現(xiàn)象有:冬天搓手取暖、用砂輪磨刀、太空中的星體碎片墜入大氣層成為流星、用打氣筒給輪胎打氣、反復(fù)彎折鐵絲彎折處變熱、汽缸內(nèi)氣體被壓縮溫度升高;鉆木取火、水蒸汽對壺蓋做功導(dǎo)致水的內(nèi)能減小等。2.熱傳遞改變物體的內(nèi)能。如將手放在暖氣片上,手會覺得暖和;用熱水袋焐手;曬太陽覺得暖和;將水燒熱;鐵鍋燙手;將食物放人入冰箱內(nèi)冷卻;太陽將棉被曬得暖乎乎的等。3.做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的。做功改變物體的內(nèi)能,是內(nèi)能與其它形式的能量之間相互轉(zhuǎn)化的過程;熱傳遞改變物體的內(nèi)能是能量轉(zhuǎn)移的過程。4.熱傳遞:(1)實(shí)質(zhì):內(nèi)能(或能量)的轉(zhuǎn)移。(2)條件:接觸的物體間或物體不同部分存在溫度差。(3)方向:從高溫物體傳遞到低溫物體,或者從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分。(4)結(jié)果:等溫?!纠浚?023·牡丹江)下列生活實(shí)例中,通過做功改變物體內(nèi)能的是()。A.用打氣筒給輪胎打氣 B.利用太陽能熱水器燒水C.古人鉆木取火 D.冬天常用雙手摩擦取暖【變式1】(2023·衡陽)今年“五一”小長假,很多人去南湖公園燒烤??救鈺r(shí),香氣四溢屬于___________現(xiàn)象,表明分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動:炭火烤肉是通過___________的方式增大肉的內(nèi)能(選填“做功”或“熱傳遞”);木炭在燃燒過程中將___________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?!咀兪?】(2023·懷化)古代人們常用鉆木取火,下列情況改變內(nèi)能方式與其不同的是()。A.甲圖:冬天搓手取暖 B.乙圖:小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱C.丙圖:熱雞蛋放在冷水中冷卻 D.丁圖:壓縮空氣使其內(nèi)能增大【變式3】(2023·北京)如圖所示,在試管內(nèi)裝適量水,用橡膠塞塞住管口,將水加熱一段時(shí)間后,橡膠塞被推出
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