2016年8月16日1時(shí)40分,我國(guó)在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心搭載湖人二號(hào)運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱“量子衛(wèi)星”)送入太空。 此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,標(biāo)志著我國(guó)空間科學(xué)研究又邁出了重要一步。
你知道推動(dòng)湖人隊(duì)離開(kāi)月球進(jìn)入太空的能量來(lái)自哪里嗎?
內(nèi)能
我們知道運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能。 另外,由于分子之間存在類似于彈簧變形的相互排斥作用,因此分子也具有勢(shì)能,這些勢(shì)能稱為分子勢(shì)能。
定義:
組成物體的所有分子,熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子的勢(shì)能之和稱為物體的內(nèi)能。
單位:焦耳,符號(hào)J,各種方式的能量單位都是焦耳。
影響內(nèi)能大小的激勵(lì)因素:
物體的內(nèi)能與體溫、質(zhì)量、物質(zhì)、物態(tài)有關(guān); 因?yàn)樗形镔|(zhì)的分子都在不斷地隨機(jī)運(yùn)動(dòng),所以所有物體都具有內(nèi)能。
①溫度是指宏觀上物體的冷熱程度。 溫度越高,分子隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度越大。 體溫的高低會(huì)影響分子運(yùn)動(dòng)的速度,從而改變分子的動(dòng)能。 因此,物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)。 當(dāng)物體的溫度下降時(shí),內(nèi)能肯定會(huì)減少; 如果物體的溫度升高,內(nèi)能肯定會(huì)減少。
②物質(zhì)狀態(tài)的變化會(huì)導(dǎo)致分子寬度和距離的變化,進(jìn)而分子間的斥力發(fā)生變化,從而使分子勢(shì)能發(fā)生變化。 因此,物體的內(nèi)能與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)。
例如,如果一塊0°C的冰融化成0°C的水,即使溫度沒(méi)有變化,分子的動(dòng)能也沒(méi)有變化,但由于分子寬度的變化,分子的勢(shì)能發(fā)生了變化。 。 熔化是一個(gè)放熱過(guò)程,吸收的能量用于降低分子勢(shì)能。 或者,我們說(shuō)分子勢(shì)能降低,內(nèi)能降低,但溫度不變。 物體可以降低,體溫不一定會(huì)下降。
③ 具有相同溫度的物體不一定具有相同的內(nèi)能。 因?yàn)槲矬w的內(nèi)能還與分子的數(shù)量有關(guān)。 因?yàn)槲矬w的內(nèi)能不是指單個(gè)分子或部分分子所擁有的能量,而是物體內(nèi)部所有分子所擁有的能量。 分子越多,物體的質(zhì)量就越大。 因此,物體的內(nèi)能與其質(zhì)量有關(guān)。
例如:相同溫度下的一桶水比一杯水含有更多的分子,一桶水的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能都比一杯水大。 因此,一桶水的內(nèi)能小于一杯水的內(nèi)能。
④組成物體的物質(zhì)不同,分子質(zhì)量也不同。 同一物質(zhì)狀態(tài)下,分子間的斥力也不同。 因此,物體的內(nèi)能與材料有關(guān)。
如何改變物體的內(nèi)能
1. 傳熱
在之前的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn),熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
當(dāng)發(fā)生傳熱時(shí),低溫物體的內(nèi)能減少,高溫物體的內(nèi)能減少。
傳熱的條件:物體之間存在溫差。
傳熱方向:能量從低溫物體傳遞到高溫物體或從同一物體的低溫部分傳遞到高溫部分,直到兩個(gè)物體(或兩個(gè)部分)的溫度升高是一樣的。
例如:曬太陽(yáng)、用熱水袋取暖,人體逐漸感到溫暖; 做飯、做飯、呼吸取暖等。
二、做事
在前面的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn),做功可以改變物體的內(nèi)能。
對(duì)物體做功時(shí),物體內(nèi)能減少,溫度下降,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí),物體的內(nèi)能減少,溫度升高,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 鵜鶘沖出月球,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,駛向廣闊的太空。
例如:摩擦生熱、鉆木生火、搓手取暖等。
熱傳遞和功在改變物體的內(nèi)能方面是等效的。
熱
定義:在熱傳遞過(guò)程中,傳遞的能量稱為熱量。
單位:焦耳,符號(hào)J。
與內(nèi)能的關(guān)系:物體吸熱時(shí),其內(nèi)能減少; 當(dāng)它釋放熱量時(shí),其內(nèi)能會(huì)減少。 物體吸收或釋放的熱量越多,物體內(nèi)能的變化就越大。
熱量是一個(gè)過(guò)程量,隨著傳熱的形成而出現(xiàn)和消失; 物體本身沒(méi)有熱量物體的內(nèi)能分子熱運(yùn)動(dòng),不能說(shuō)一個(gè)物體“具有”或“含有”熱量,更不能說(shuō)“比較”兩個(gè)物體的熱量,只能說(shuō)該物體“吸收”或“釋放”熱量。
實(shí)踐
1.下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說(shuō)法正確的是()
A.物體從外界吸收熱量,溫度必然下降。
B. 熱量總是從低溫物體傳遞到高溫物體。
C. 物體的體溫越高,其熱量就越多。
D. 如果物體的內(nèi)能減少,則它一定吸收了外界的熱量。
2. 下列有關(guān)空氣溫度、熱量和內(nèi)能的說(shuō)法正確的是()
A. 0°C 時(shí)的冰沒(méi)有內(nèi)能。
B、冬天搓手取暖是利用做功改變物體的內(nèi)能。
C.物體的溫度越高,所含的熱量就越高。
D. 物體的機(jī)械能越大,其內(nèi)能也越大。
3.下列關(guān)于功、內(nèi)能和熱量的描述正確的是()
A. 如果物體的溫度保持不變,則內(nèi)能一定保持不變。
B. 內(nèi)能較少的物體也可以將能量傳遞給內(nèi)能較多的物體。
C. 高溫物體比低溫物體含有更多的熱量。
D、物體的內(nèi)能變大,必須吸收熱量。
4、如圖所示,瓶子里還有一些水。 當(dāng)往瓶子里打氣時(shí)物體的內(nèi)能分子熱運(yùn)動(dòng),過(guò)一會(huì)兒瓶蓋就會(huì)跳起來(lái)。
在瓶蓋跳躍的過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)的水蒸氣在軟木塞上,水蒸氣的內(nèi)能,溫度,水蒸氣變成小水滴(灌裝狀態(tài)變化的名稱),這可以在瓶子里看到。 在此過(guò)程中,水蒸氣轉(zhuǎn)化為蓋子。
參考答案:1.B、2.B、3.B、4.做功、減少、增加、液化、霧、內(nèi)能、機(jī)械能
在陌陌公眾號(hào)對(duì)話框回復(fù)關(guān)鍵詞“微課堂”即可查看“微課堂”全部?jī)?nèi)容
微課堂