物理选修3-3教材梳理第十章2.热和内能含解析

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知识·巧学
一、热传递
1.定义:热量从物体的一部分传递到另一部分,或从一个物体传递给另一个物体的物理过程。
2。热传递的方式:传导、对流、辐射。
辨析比较 热传导过程发生在相互接触的两固体之间,或同一物体的不同部分间,如用酒精灯灼烧铁棒的一端,另一端会发烫,这主要是通过热传导来传递热量,而热对流发生在气体、液体的传热过程中,如加热水壶的底部,表层的水温也上升;冬天暖气片能使整间房屋里的气温上升,这都是靠对流来完成的,晒衣服时,衣服温度升高,主要是太阳依靠热辐射来传递热量的.
3.热传递的条件:两物体间存在温度差。
误区警示 只要存在温度差,热传递过程就会进行,与原来物体内能的多少无关。热传递过程能量可以由内能大的物体传到内能小的物体上,也可以由内能小的物体传到内能大的物体上.
4.热传递的实质是内能的转移。
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二、热和内能
1。热量:在单纯的传热递过程中系统内能改变的量度.
    或者这样表述:系统在单纯的传热过程中,内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q,即ΔU=Q.
误区警示 热量是用来衡量热传递过程中内能变化的一个物理量,是一个过程量.因此只有在热传递过程中才谈热量。热量和内能是两个截然不同的概念,内能是状态量,我们说物体在一定状态下有内能,而不能说有热量.
2。热传递和内能变化的关系
    热传递改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程,热传递使物体的内能发生变化时,内能改变的多少可用热量来量度。物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少。
3.做功和热传递在改变物体内能上的关系
(1)两种方式的区别
    做功:其他形式的能和内能之间的转化,当机械能转化为内能时,必须通过物体的宏观运动才能实现。
    热传递:物体间内能的转移,即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体,它是在分子相互作用下,通过分子的微观运动来达到内能的改变的,物体间发生热传递的必要条件是存在温度差。在热传递过程中,内能从高温物体传递给低温物体,使高温物体内能减少,低温物体内能增加,最后达到温度相等.直录播系统
(2)两种方式的联系
做功和热传递都可以改变物体的内能,从它们改变内能的最终结果看,两者是等效的.
深化升华 本质的区别:做功使物体的内能改变,是其他形式的能和内能之间的转化,例如摩擦生热就是机械能转化成内能,热传递改变物体的内能是物体间内能的转移,如太阳照射冰,使冰化成水,就是太阳的内能通过辐射这一热传递的方式转移到冰,使冰的内能增加。
辨析比较 (1)热量和内能
病毒样本    内能是由系统的状态决定的,状态确定,系统的内能也随之确定,要使系统的内能发生变化,可以通过热传递或做功两种过程来完成,而热量是热传递过程中的特征物理量,和功一样,热量只是反映物体在状态变化过程中所迁移的能量,是用来衡量物体内能变化的,有过程,才有变化,离开过程,毫无意义,就某一状态而言,只有“内能”,根本不存在什么“热量”和“功”,因此,不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”.
(2)热量和温度
    热量是系统的内能变化的量度,而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志,虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差,但是传递的是能量,不是温度。
热传递不仅可以使系统温度发生变化,还可以使物质状态发生变化。在物质状态变化中,
传递给系统的热量并没有使系统的温度发生变化,因此不能说“系统吸收热量多,温度变化一定大”,也不能认为“系统的温度高,它放出的热量一定多”。因为放出的热量,不但和温度的变化值有关,还和比热容有关。总之,热量和温度之间虽然有一定的联系,但它们是完全不同的两个物理量。
(3)热量和功
    热量和功,都是系统内能变化的量度,都是过程量,一定量的热量还与一定量的功相当,热量可以通过系统转化为功,功也可以通过系统过程转化为热量,但它们之间有着本质的区别.
    用做功来改变系统的内能,是系统内分子随整体的有序运动,转化为另一系统的分子的无规则运动的过程,是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程。
用热传递来改变系统的内能,是通过传导、对流和辐射来完成的,它将分子的无规则运动,从一个系统转移到另一个系统,这种转移就是系统间内能转换的过程.
典题·热题
知识点一 热传递
例1 下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是(    )
A.冬天,用手去拿室外的铁块,手感到冷
B。夏天,开空调后一段时间整个房间内温度降低
C。在地面上晒小麦
D。冬天,用暖水袋暖手
解析:冬天,室外的铁块温度低,手温度高,用手拿铁块时,手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上;用暖水袋暖手,道理同上;开空调后整个房间内温度降低,是空气通过对流的方式使热空气降温;晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的,所以正确答案为A、D.
答案:AD
例2 一铜块和一铁块,质量相等,铜块的温度T1比铁块的温度T2高,当它们接触在一起时,如果不和外界交换能量,则(    )
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A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中,铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量
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B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内,铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量
C.达到热平衡时,铜块的温度
T=
D.达到热平衡时,两者的温度相等
解析:一个系统在热交换的过程中,如果不与外界发生热交换,温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量,直到温度相等,不再发生热交换为止。而热量是热传递过程中内能的变化量,所以选项A和D都正确,选项B错误.根据热平衡方程cm(T1—T)=cm(T—T2),解得蓄热式加热炉
T=,由此可知选项C是错误的.
答案:AD
方法归纳 两个物体相接触,能够发生热传递的前提条件是两者之间存在温度差,热传递过程中内能转移的量可用热量来量度,热传递的最终结果是两者温度相等.
知识点二 热和内能
例3 下列关于内能与热量的说法中,正确的是(    )
A.马铃薯所含热量高
B。内能越大的物体热量也越多
C。热量总是从内能大的物体流向内能小的物体
D.热量总是从温度高的物体流向温度低的物体

本文发布于:2024-09-24 20:28:48,感谢您对本站的认可!

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