高中物理内能知识点
内能公式高中物理

内能公式高中物理在高中物理的学习中,内能公式可是个相当重要的知识点呢!咱们先来说说内能的概念。
内能啊,简单来讲,就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
这就好比一个班级,每个同学的活力和他们之间的关系加起来,就构成了这个班级整体的氛围和能量。
那内能公式到底是啥呢?内能的计算公式通常为:U = nKT/2 +∫f(r)dr 。
这里面的 n 表示物质的量,K 是玻尔兹曼常数,T 是热力学温度。
哎呀,别被这些字母和符号吓到,咱们一个一个来理解。
就说这个n 吧,想象一下你去买糖果,买的数量越多,总价就越高。
物质的量 n 就类似于买的糖果数量,它越多,内能也就越大。
再看玻尔兹曼常数 K ,它就像是一个固定的换算因子,不管你面对的是什么物质,它都在那里起着稳定的作用。
而热力学温度 T 呢,就好比天气越热,大家活动越剧烈,内能也就跟着增加。
给大家讲个我曾经观察到的有趣事儿。
有一次夏天,我去参加一个户外拓展活动。
那天的气温特别高,大家都热得不行。
我就发现,同样的一瓶水,在高温下感觉瓶子都要被撑爆了。
这其实就和内能有关系。
温度升高,水分子运动更剧烈,内能增大,对瓶子的压力也就更大。
咱们再回到内能公式。
对于理想气体,内能仅仅取决于温度和物质的量,公式可以简化为 U = nCVT ,其中 CV 是定容摩尔热容。
理解这个公式的时候,咱们可以想象一个装满气球的房间。
气球的数量就相当于物质的量,房间的温度就像 T 。
温度升高,气球碰撞更激烈,内能增加。
在解题的时候,一定要注意单位的统一。
可别像有的同学,一会儿用摄氏度,一会儿用开尔文,那可就乱套啦!总之,掌握内能公式对于理解热学现象和解决物理问题至关重要。
大家要多做练习题,加深对公式的理解和应用。
希望通过今天的讲解,能让大家对内能公式不再感到头疼,轻松应对高中物理的学习!加油哦!。
高中物理 分子动理论内能知识点总结课件 新人教版选修3-3

• 3.决定内能的因素 • ①微观上:分子动能、分子势能、分子个数; • ②宏观上:温度、体积、物质的量(摩尔数). • 说明:一定质量的理想气体的内能只和温度有关.
• 二、1.(2)温度 3.(3)增加 减少 增加 减少
• 思考:不能
对于液体和固体,微观模型是分子紧密排列,分子可 以看成球体,其体积V0=π6d3(d为球体直径).
对气体分子来说,由于分子不是紧密排列,上述微观 模型对气体不适用,但我们可以通过立方体模型求分子间 距,将气体体积分成N个小立方体,其边长即为分子间距,
• (3)当r=r0时,分子势能最小,但不为零,为负值,因为当 两分子相距无穷远时分子势能为零.
• (4)分子势能曲线如上图所示.
• 3.物体的内能 • (1)定义:物体内所有分子动能和分子势能的总和. • (2)决定内能的因素 • ①微观上:分子动能、分子势能、分子数. • ②宏观上:温度、体积、物质的量(摩尔数). • (3)改变物体内能的两种方式
数n,则n=VVmolNA. 4.已知物体的质量m和摩尔质量M,求物体的分子数
n,则n=MmNA.
• 1.布朗运动与扩散现象的关系
• (1)布朗运动与扩散现象是不同的两个现象,但也有相同之 处.首先,它们都反映了分子永不停息地做无规则运动; 其次,它们都随着温度的升高而表现得愈加明显;
• (2)扩散是两种不同物质接触时,没有受到外界的影响而彼 此能够进入对方的现象,气体、液体、固体都有扩散现象, 扩散的快慢除了和温度有关外,还和物体的密度差、溶液 的浓度有关,密度差(浓度差)越大,扩散进行得越快;布朗 运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动,其运动的 激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关,这是两者的不 同之处.
高中物理:物体的内能

解决这类问题,首先要明确图线中的哪一点对应是平衡位置的 距离;其次分析哪一过程表现为引力,哪一过程表现为斥力, 最后判断分子的运动性质及做功情况.
1.如图所示,若有一分子 位于图中的坐标原点 O 处不动,另一分子可 位于 x 轴上不同位置处.图中纵坐标表示这 两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表 示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e 为两曲线 的交点.下列有关图像信息的说法中,正确的是( ) A.ab 表示引力,cd 表示斥力,e 点的横坐标可能为 10-15 m B.ab 表示斥力,cd 表示引力,e 点的横坐标可能为 10-10 m C.ab 表示引力,cd 表示斥力, e 点的横坐标可能为 10-10 m D.ab 表示斥力,cd 表示引力,e 点的横坐标可能为 10-15 m
(多选)如图所示为物体分子间相互作用 力与分子间距离之间的关系.下列判断中正确 的是( ) A.当 r<r0 时,r 越小,则分子势能 Ep 越大 B.当 r>r0 时,r 越小,则分子势能 Ep 越大 C.当 r=r0 时,分子势能 Ep 最小 D.当 r→∞时,分子势能 Ep 最小
[思路点拨] 分子势能的变化,可以根据分子间距离改变时分子 力做功的情况来确定.分子力做正功,分子势能减小.分子力 做负功,分子势能增加.
[解析] 当 r<r0 时,分子力表现为斥力,r 减小时分子力做负 功,分子势能增大;当 r>r0 时,分子力表现为引力,r 减小时 分子力做正功,分子势能减小;当 r=r0 时,分子力为零,分 子势能最小;当 r→∞时,引力做负功,分子势能增大到最大 值,且为零,故本题应选 A、C.
[答案] AC
[解析] 当 r=r0 时,分子间引力和斥力相等,但都不为零,合 力为零,A 错;在 10r0>r>r0 时,引力大于斥力,两者同时存在, B 错;在 r 减小的过程中,分子引力和斥力都增大,C 错;r 由 10r0 逐渐减小到 r0 的过程中,由分子力随 r 的变化关系图线 可知,分子力有一个极大值,到 r<r0 时分子力又增大,所以在 r 由 10r0 逐渐减小到小于 r0 的过程中分子力先增大后减小再增 大.所以,正确选项为 D.
内能知识点总结手写

内能知识点总结手写
1. 内能的概念:内能是物质的微观性质,是由分子和原子的热运动、振动以及相互作用所产生的能量总和。
物质的内能取决于其温度、压力和物质的组成等因素。
2. 内能的计算:内能可以通过内能公式计算,即内能等于系统的热容乘以温度变化。
内能的表达式为ΔU = Q - W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示系统所吸收或释放的热量,W 表示系统所对外界作功。
3. 内能与热力学第一定律:热力学第一定律表明热量和功对于系统的内能变化是相等的,即系统所吸收的热量与对外界所做的功之和等于系统的内能变化。
这一定律反映了能量守恒的原理。
4. 内能与相变:在物质相变的过程中,内能也会发生变化。
在相变过程中,系统吸收或释放的热量会导致内能的变化,而系统对外界所做的功则不会发生变化。
5. 内能与热容:热容是物质单位温度变化时所吸收或释放的热量,它与物质的内能密切相关。
内能和热容的关系可以通过热力学公式U = nCvΔT来描述,其中U表示内能,n表示物质的摩尔数,Cv表示定容摩尔热容,ΔT表示温度变化。
6. 内能与能量转化:内能可以转化为其他形式的能量,例如热能、功、动能等。
这种能量转化是热力学过程中的重要现象,如热机和制冷机的工作原理就是基于内能转化为功的过程。
以上是内能的一些基本知识点总结,希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题需要了解,也可以继续与我交流。
2018-2019学年高中物理 第一章 分子动理论 第五节 物体的内能

势能增加.当 r>r0 时,分子间的作用力为引力,
将分子间距离增大时,分子力做负功,分子势能增 大.当 r<r0 时,分子间的作用力为斥力,将分子间距离增 大时,分子力做正功,分子势能减小.经以上分析可知本 题 D 选项正确.
答案:D
知识点三 内能 提炼知识 1.定义:物体中所有分子做热运动的动能和分子势 能的总和. 2.决定因素: (1)分子总个数由物体物质的量决定. (2)分子热运动的平均动能由温度决定. (3)分子势能宏观上与物体的体积有关. (4)物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定.
答案:B
题后反思 1.分子势能与分子力做功有关,分子力做正功,分 子势能减小,动能增大,克服分子力做功,分子势能增大, 动能减小. 2.分子的受力方向与运动方向相同还是相反,决定 分子力是做正功还是做负功,继而决定分子势能是减小还 是增大.
1.当分子间距离大于 10r0(r0 是分子平衡位置间距离) 时,分子力可以认为是零,规定此时分子势能为零.当 分子间距离是平衡距离 r0 时,下面的说法中正确的是 ()
1.分子势能与分子力做功 的关系. 2.分子势能随分子间距离 变化的关系.
知识点一 分子动能
提炼知识 1.定义:由于分子永不停息地做无规则运动而具有的 能. 2.分子的平均动能:所有分子的热运动动能的平均值. 3.温度的微观意义:温度是分子热运动的平均动能的 标志.
判断正误
(1)物体内一个分子的动能增加,则物体的温度一定 升高.(×)
解析:温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子 的平均动能增加,但是其中个别分子的动能却有可能减 小,A 错,B 对;分子的平均动能等于物体内所有分子的 动能之和与所有分子总数的比值,所以 C 错,D 对.
高中物理 课件第1章-第3节 温度与内能

2.关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是( ) 【导学号:30110011】
A.某种物体的温度是 0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零 B.物体温度升高时,某个分子的动能可能减小 C.物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多 D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高 E.物体的温度与物体的速度无关
知识脉络
温度与分子平均动能
[先填空] 1.分子动能:分子由于做 热运动所具有的动能. 2.平均动能:大量分子动能的平均值. 3.温度与平均动能的关系 (1)温度升高,分子的平均动能增大;温度降低,分子的平均动能减小. (2)分子热运动的平均动能与物体的热力学温度成正比. (3)温度的微观本质:温度是物体内分子热运动平均动能 的标志.
3.温度与分子动能、分子平均动能的关系 在宏观上温度是表示物体冷热程度的物理量.在微观上温度是物体中分子 热运动的平均动能的标志. 在相同温度下,各种物质分子的平均动能都相同,温度升高,分子平均动 能增加;温度降低,分子平均动能减少. 在同一温度下,虽然不同物质分子的平均动能都相同,但由于不同物质的 分子质量不一定相同,所以分子热运动的平均速率不一定相同.
1.当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法中正确的是( ) A.两种气体分子的平均动能相等 B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率 C.氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能 D.两种气体分子热运动的总动能不相等 E.两种气体分子热运动的平均速率相等
【解析】 温度相同,两种气体分子的平均动能相等,A 对,C 错;因两种 气体分子的质量不同,平均动能又相等,所以分子质量大的(氧气)分子平均速 率小,故 B 对,E 错;由于两种气体的摩尔质量不同,物质的量不同(质量相同), 分子数目就不等,故总动能不相等,选项 D 对.
高中物理内能知识点

高中物理内能知识点一、内能的定义内能是指一个系统内部所有能量的总和,包括分子的动能和势能。
它是系统内部微观粒子(如原子、分子、离子)的动能和势能的总和。
二、内能与温度的关系温度是衡量系统内分子热运动强度的物理量,与内能密切相关。
温度越高,分子运动越剧烈,系统的内能也越大。
三、内能的测量内能的测量通常通过热量的交换来实现。
热量是内能变化的一种表现形式,通过热量的计算可以间接测量内能。
四、内能的计算公式1. 动能:\( \frac{1}{2}mv^2 \)2. 势能:\( V = k \frac{q_1 q_2}{r} \)3. 内能:\( U = \sum \frac{1}{2}mv_i^2 + \sum V_{ij} \)五、内能的宏观表现1. 热膨胀:物体受热后体积膨胀的现象。
2. 热传递:热量从高温物体传递到低温物体的过程。
3. 相变:物质在不同温度和压力下发生固态、液态、气态之间的转变。
六、内能与做功的关系做功可以改变系统的内能。
当系统对外做功时,内能减少;当系统从外界获得功时,内能增加。
七、内能与能量守恒定律能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量既不会被创造也不会被消灭,只会从一种形式转化为另一种形式。
内能的增加或减少,必然伴随着其他形式能量的减少或增加。
八、内能的应用1. 热机:利用内能转化为机械能的设备,如汽车引擎。
2. 热电效应:内能转化为电能的现象,如热电偶。
3. 制冷设备:通过改变物质的内能来实现冷却效果。
九、内能的实验研究1. 热量计的使用:测量热量的仪器。
2. 热容的测定:测量物质单位质量的温度变化所需的热量。
3. 比热容的测定:测量不同物质单位质量的温度变化所需的热量。
十、内能的计算实例1. 计算理想气体的内能:\( U = \frac{3}{2}nRT \)2. 计算固体的内能:\( U = \frac{3}{2}nC_V\Delta T \)结束语内能是物理学中一个重要的概念,它不仅关系到物质的基本性质,也是热力学和统计物理学的基础。
高中物理《分子动理论内能》

⾼中物理《分⼦动理论内能》选修3-3《热学》第⼀单元《分⼦动理论内能》【基础知识梳理】知识点⼀、分⼦动理论⼀.物体是由⼤量分⼦组成的1、分⼦的⼤⼩(1).直径数量级:m.(2).油膜法测分⼦直径:d=,V是油滴的体积,S是⽔⾯上形成的的⾯积.(3).分⼦质量的数量级为kg.2.微观量的估算(1).微观量:分⼦体积V0、分⼦直径d、分⼦质量m0。
(2).宏观量:物体的体积V、摩尔体积V m、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。
(3).关系①分⼦的质量:m0=MN A=ρV mN A。
②分⼦的体积:V0=V mN A=MρN A。
③物体所含的分⼦数:N=VV m·N A=mρV m·N A或N=mM·N A=ρVM·N A。
(4).分⼦的两种模型①球体模型直径d=36Vπ。
(常⽤于固体和液体)②⽴⽅体模型边长d=3V0。
(常⽤于⽓体)对于⽓体分⼦,d=3V0的值并⾮⽓体分⼦的⼤⼩,⽽是两个相邻的⽓体分⼦之间的平均距离。
【例1】空调在制冷过程中,室内空⽓中的⽔蒸⽓接触蒸发器(铜管)液化成⽔,经排⽔管排⾛,空⽓中⽔分越来越少,⼈会感觉⼲燥。
某空调⼯作⼀段时间后,排出液化⽔的体积V=1.0×103 cm3。
已知⽔的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol-1。
试求:(结果均保留⼀位有效数字)(1)该液化⽔中含有⽔分⼦的总数N;(2)⼀个⽔分⼦的直径d。
⼆.分⼦的热运动1、扩散现象:由于分⼦的⽆规则运动⽽产⽣的物质迁移现象。
温度越,扩散越快。
2、布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的的永不停息地⽆规则运动。
其特点是:①永不停息、运动。
②颗粒越⼩,运动越。
③温度越⾼,运动越。
提⽰:①运动轨迹不确定,只能⽤不同时刻的位置连线确定微粒做⽆规则运动。
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高中物理内能知识点
物体内部所有的分子作无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和称之为物体的内能,下面是店铺给大家带来的高中物理内能知识点,希望对你有帮助。
高中物理内能
1.内能:在物理学中,把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能.一切物体在任何情况下都具有内能.内能的单位是焦(J)
2.影响内能大小的因素之一是:温度,温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能越大,物体的内能也越多.这说明,同一物体的内能是随温度的变化而变化的.
3.改变物体内能的方法是:①做功;②热传递这两种方式对于改变物体的内能是等效的.
4.对物体做功,物体的内能增大,温度升高;物体对外做功,自身内能减小,温度降低
5.热传递发生的条件是:两个物体有温度差;热传递的方式有:传导、对流和辐射;发生热传递时,热量(内能)从高温物体传向低温物体,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到温度相同时,热传递才停止.
高中物理热量与热值
1.热量:在物理学中,把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量.物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少.
2.热量用字母Q表示,单位是焦(J).一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J.
3.实验表明:对同种物质的物体,它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比.
4.热值:把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值.
5.热值是燃料的一种属性,与质量、是否完全燃烧等没有关系,只与燃料的种类有关,不同燃料的热值一般不同.
6.燃料完全燃烧放出热量的计算公式:Q=qm或Q=qV
7.Q表示热量,单位是焦(J),q表示热值,单位是焦/千克(J/kg)或焦/米3(J/m3);m表示质量,单位是千克(kg);V表示体积,单位是米3(m3)
8.氢气的热值很大,为q氢=1.4×108J/m3,表示的物理意义是:1m3的氢气在完全燃烧时所放出的热量为1.4×108J.
9.提高炉子效率的方法:①改善燃烧条件,使燃料尽可能充分燃烧;②尽可能减少各种热量损失
高中物理研究物质的比热容
1.比热容:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,叫这种物质的比热容。
2.比热容是物质的一种属性,与物质的质量、体积等无关,只与物质的种类有关.不同物质的比热容一般不同,同种物质的比热容与物质的状态有关。
3.比热容用字母c表示,单位是:焦/(千克℃),符号是:J/(kg ℃)
4.水的比热容很大,为c水=4.2×103J/(kg ℃),表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J.
5.水的比热容大,在质量和吸收的热量相同时,升高的温度比其它物质小;放出的热量相同时,降低的温度比其它物质小,因而温差变化较小。
6.水的比热容大,在质量和升高的温度相同时,比其它物质吸收的热量多,因而可用水来降温;在降低的温度相同时,比其它物质放出的热量多,因而可用水来取暖。
7.发生热传递时,低温物体吸收的热量计算公式为:Q吸=cmΔt (Δt=t-t0)
高温物体放出的热量计算公式为:Q放=cmΔt (Δt=t0-t)
高中物理热机与社会发展
1.热机的种类包括有:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
2.热机的共同特点:将燃料燃烧时的化学能转化为内能,然后通过做功,把内能转化为机械能。
3.汽油机和柴油机工作时,一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程这四个冲程组成的.在这四个冲程中,只有做功冲程
是将内能转化为机械能而对外做功,其他三个冲程均为辅助冲程,要靠飞轮的惯性完成。
4.汽油机与柴油机的对比
比较项目汽油机柴油机
燃料汽油柴油
构造有火花塞有喷油嘴
吸气冲程汽油和空气的混合物空气
压缩冲程机械能转化为内能机械能转化为内能
做功冲程点燃式(内能转化为机械能) 压燃式(内能转化为机械能)
排气冲程
效率 20%~30% 30%~45%
应用汽车、飞机、摩托车、小型农业机械载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械。
5.热机的效率:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
6.热机对环境造成的污染主要是:①大气污染;②噪声污染
7.人类保护环境的重要措施是:减少热机废气中的有害物质,控制废气排放的总量.具体方面是:①推广使用无铅汽油;②安装电子控制燃油喷射发动机(EFI系统);③推广新能源汽车,如天然气汽车、太阳能汽车、电动汽车等。