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九年级上科学3.5内能

发布时间:2014-02-06 14:55:52  

Chapter 3 能量的转化与守恒

3.5 物体的内能
山地车刹车时,速度减小,刹停后不再 具有速度,即动能为零,那么消失的动 能是否转化为其他形式的能量? 通过刹车片和刹车盘的摩 擦,动能转化为了热能。 同样的,钻木取火时,木 棒的动能通过摩擦,转化 为热能,直至达到木片的 着火点。

热能即是内能的俗称

分子的热运动
产生扩散现象的原因

物质由分子、原子或离子等粒子构成,构成 物质的粒子在永不停息地做无规则运动; 分子间存在间隙 观察红墨水的扩散现象

硫酸铜溶液在水中的扩散
在不同的温度中,扩散的速度不同说明 温度高—扩散明显—分子无规则运动剧烈 温度低—扩散慢——分子无规则运动慢不够剧烈 我们把这种跟温度有直接关系的物体内部大量 粒子的无规则运动叫做热运动。

分子的内能
物体内部粒子做无规则热运动具有的能叫做内能,俗称热能。 ⑴同一物体温度高—扩散快 —分子无规则运动剧烈 热运动剧烈—内能大 ⑵同一物体温度低—扩散慢 —分子无规则不剧烈

热运动剧烈程度低—内能小
(3) 内能的单位跟功相同, 也是焦耳。 其实各种形式的能,都可以用功来量度, 因此国际单位制规定:

各种形式的能的单位都是焦耳

玉龙雪山 火山喷发 思考:高温物体和低温物体是否都具有内能

高温物体的分子无规则运动剧烈,内能较大;低温物体分子无规则运动 剧烈程度较低,内能较小。物体的温度高低只反映分子无规则运动的 剧烈程度,无论是高温、低温物体都具有内能。

补充
绝对零度
理论上,物质可达到的最低温度称 为绝对零度; 即 0K(K为热力学温度的单位) 在数值上,0K=-273.15℃

液氮

我们认为,0K时,组成物质的微粒不再具有能量,即内能消失; 但0K只是理论值,实际上所有的物体均具有内能

例 A、冰水混合物的温度是0℃,所以没有内能。 × B、任何物体都具有内能和机械能。 × × C、甲物体比乙物体的温度高,则甲比乙的内能大。 D、物体不一定都有内能。 × E、某物体温度升高,它的内能一定增大。√

改变物体内能的两种途径

寒冷季节,明星们搓手取暖

结论 对物体做功,物体的内能增加

钻木取火 滑滑梯时,屁屁好烫

实验

结论
(1)对物体做功能使物体的内能增加 (2)物体对外做功时,本身的内能会减小。

热传递也可以改变物体的内能
1) 热传递也可以改变物体的内能。 2)从能的转化看,热传递实质上 是内能从高温物体传递到低温物体, 或从同一物体的高温部分传递到低 温部分的过程 。 3)在热传递中,传递的能量的多少叫做热量,用Q表示。 4)物体从外界吸收多少热量,

内能就增加多少;物体向外界放出多少热量, 内能就减少多少,热量是物体内能转移的量度。

5)单位:功、能、热量的单位都是焦耳。

做功和热传递改变内能的关系
⑴做功改变内能:实质上是其它形式的能和内能之间转化.
⑵热传递改变内能:实质上是各物体间内能的转移. ⑶做功和热传递在改变内能效果上是等效的.

比热
定义:1kg某物质温度升高1℃所吸收的热量
符号为c,单位 J/(kg· ℃)

热量的计算
物体传递的热量用Q表示,单位为J

Q=cmΔt

Δt表示物体温度的改变值
Δt=t-t0(t0为初始温度,t为最终温度)

物体升温 t>t0,即Δt>0,Q为正值,物体吸热; Q=cmΔt 物体降温 = 4.2×103J/(kg· ℃)×0.5kg×30℃ t<t0,即Δt<0,Q为负值,物体放热; = 63000J

例 水的比热为4.2×103J/(kg· ℃ ), 将500ml水从20℃加热至50℃需 多少热量

热值
定义:1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值, 也叫燃烧值。
符号为q,单位 J/kg

燃烧放热的计算
Q=qm
例 液氢的热值为4.6×108J/kg,则完全燃烧5.5kg液氢能释放多少热量

Q=qm=4.6×108J/kg×5.5kg=2.53×109J


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