物理選修3-37.5內(nèi)能引言內(nèi)能的概念內(nèi)能的改變內(nèi)能與溫度內(nèi)能與其他物理量的關(guān)系內(nèi)能的應(yīng)用引言01內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和。內(nèi)能定義內(nèi)能影響因素內(nèi)能變化物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量和物態(tài)等因素有關(guān)。內(nèi)能的變化可以通過做功和熱傳遞來實現(xiàn)。030201主題簡介理解內(nèi)能的定義和影響因素，掌握內(nèi)能的計算方法。掌握改變內(nèi)能的方式，理解熱力學(xué)第一定律。了解熱力學(xué)第二定律，理解熱量傳遞的方向性。學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)能的概念02分子動理論是內(nèi)能概念的基礎(chǔ)，它認(rèn)為物質(zhì)是由大量分子組成的，這些分子在不停地做無規(guī)則熱運動。分子的熱運動速度越快，分子動能越大，從而內(nèi)能也越大。分子間的相互作用力和距離有關(guān)，當(dāng)分子間的距離減小時，分子間的相互作用力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間的距離增大時，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力。分子動理論

內(nèi)能定義內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子動能和分子勢能的總和。動能與分子的熱運動速度和質(zhì)量有關(guān)，而勢能與分子間的相互作用力和距離有關(guān)。內(nèi)能是熱力學(xué)中最重要的物理量之一，它與溫度、體積等狀態(tài)參量密切相關(guān)。內(nèi)能和電能、化學(xué)能等其他能量形式也有聯(lián)系，例如摩擦生熱就是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。在熱力學(xué)過程中，內(nèi)能的改變量等于系統(tǒng)與外界交換的熱量和外界對系統(tǒng)所做的功的和，這就是熱力學(xué)第一定律。內(nèi)能和機械能是兩種不同的能量形式，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)能和其他能量的關(guān)系內(nèi)能的改變03熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱學(xué)中的具體體現(xiàn)，它指出系統(tǒng)內(nèi)能的改變量等于外界對系統(tǒng)所做的功和系統(tǒng)吸收熱量的總和。$DeltaU=Q+W$，其中$DeltaU$表示系統(tǒng)內(nèi)能的改變量，$Q$表示系統(tǒng)吸收的熱量，$W$表示外界對系統(tǒng)所做的功。熱力學(xué)第一定律表達(dá)式內(nèi)容外界對系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，例如摩擦生熱、壓縮氣體等。做功系統(tǒng)與外界進行熱交換，通過熱量傳遞改變內(nèi)能，例如加熱、冷卻等。熱傳遞內(nèi)能改變的方式：做功和熱傳遞理想氣體是一種理想化的氣體模型，它忽略了氣體分子間的相互作用和分子本身的體積，只考慮分子在氣體中的運動和分子與器壁的碰撞。理想氣體對于一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與氣體的體積和壓強無關(guān)。當(dāng)理想氣體從外界吸收熱量時，其內(nèi)能增加；當(dāng)理想氣體對外界放出熱量時，其內(nèi)能減少。內(nèi)能變化理想氣體內(nèi)能的改變內(nèi)能與溫度04溫度是分子熱運動的宏觀表現(xiàn)，隨著溫度的升高，分子平均動能增大，因為分子的無規(guī)則運動越劇烈。分子平均動能決定了物質(zhì)的宏觀性質(zhì)，如氣體的壓強、內(nèi)能等。分子平均動能與溫度成正比，即溫度越高，分子平均動能越大。溫度與分子平均動能的關(guān)聯(lián)在一定體積的封閉容器中，隨著溫度的升高，氣體分子的總數(shù)會增加。這是因為溫度升高會使氣體分子的無規(guī)則運動速度加快，從而使得氣體分子更容易碰撞容器壁而反彈回來，增加了氣體分子的總數(shù)。分子總數(shù)增多會導(dǎo)致壓強增大，因為氣體分子對容器壁的碰撞次數(shù)增加。溫度與分子總數(shù)的關(guān)聯(lián)內(nèi)能與溫度的關(guān)系可以通過熱力學(xué)公式$U=nC_vT$表示，其中$U$是內(nèi)能，$n$是分子總數(shù)，$C_v$是定容摩爾熱容，$T$是熱力學(xué)溫度。內(nèi)能是指物質(zhì)內(nèi)部所有分子動能和勢能的總和。隨著溫度的升高，分子平均動能增大，因此內(nèi)能增加。溫度與內(nèi)能的關(guān)系內(nèi)能與其他物理量的關(guān)系05總結(jié)詞質(zhì)量越大，內(nèi)能越大詳細(xì)描述物體的質(zhì)量越大，所包含的分子數(shù)量越多，分子之間的相互作用力和分子動能的總和就越大，因此內(nèi)能越大。內(nèi)能與質(zhì)量的關(guān)系體積越大，內(nèi)能越大總結(jié)詞對于理想氣體，體積增大時，分子之間的平均距離變大，分子間的相互作用力減小，分子動能的總和減小，因此內(nèi)能減小。但對于固體和液體，體積增大時，分子之間的平均距離變大，分子間的相互作用力增大，分子動能的總和增大，因此內(nèi)能增大。詳細(xì)描述內(nèi)能與體積的關(guān)系總結(jié)詞熱容量越大，內(nèi)能越大詳細(xì)描述熱容量是表示物體吸收或放出熱量時溫度變化程度的物理量，熱容量越大，物體吸收或放出熱量時溫度變化越小，因此內(nèi)能越大。內(nèi)能與熱容量的關(guān)系內(nèi)能的應(yīng)用06內(nèi)燃機的工作原理內(nèi)燃機吸入空氣和燃料混合物，為燃燒做準(zhǔn)備。通過活塞壓縮混合物，提高溫度和壓力，為燃燒創(chuàng)造條件。燃料與空氣混合物被點燃，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動。燃燒后的廢氣被排出氣缸，完成一個工作循環(huán)。吸氣沖程壓縮沖程燃燒沖程排氣沖程熱力學(xué)第二定律指出，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，即內(nèi)能只能從高溫物體向