内能的改变
改变物体内能的方法
改变物体内能的方法
改变物体内能的方法包括通过加热或冷却物体，改变物体的压力、体积或形状，进行化学反应或物质转化，改变物体的聚集程度或组织结构等。
以下是一些常见的改变物体内能的方法：
1. 加热或冷却：通过增加或减少物体的热量，可以改变物体内能。
加热会增加物体分子的能量和运动速度，从而增加物体的内能；冷却则会减少物体的能量和运动速度，从而减少物体的内能。
2. 压缩或扩展：改变物体的压力可以改变物体的内能。
压缩物体会使分子更加密集，从而增加分子间的相互作用力，增加物体的内能；扩展物体则会使分子间的相互作用力减弱，从而减少物体的内能。
3. 化学反应：发生化学反应可以改变物体的内能。
化学反应涉及物质的转化和能量的释放或吸收，从而改变物体的内能。
4. 相变：物体在相变过程中会吸热或放热，从而改变物体的内能。
例如，物体从固态转化为液态时会吸热，内能增加；从液态转化为气态时同样会吸热，内能再次增加。
5. 机械工作：对物体施加机械力，例如拉伸、压缩、扭转等，可以改变物体的
内能。
机械工作会改变物体的形状和分子排列方式，从而改变物体的内能。
6. 聚集程度或组织结构的改变：例如，密度较低的物体通过聚集使其密度增加，从而增加了分子间的相互作用力，内能也会增加。
此外，物体的组织结构的改变也可以改变物体的内能，例如物体中的电子在不同的能级上排布方式的改变。
这些方法都可以改变物体的内能，但具体影响物体内能的变化程度和方式会受到物体本身性质和外界条件的影响。
【物理知识点】改变物体内能的方式
【物理知识点】改变物体内能的方式
1.做功可以改变物体的内能。
当外力对物体做正功时，物体内能增大，反之亦反；
2.
热传递可以改变物体的内能。
热传递的三种形式：热传导、热对流（一般见于气体和液体）以及热辐射。
热传递的条件是物体间必须有温度差。
内能是物体、系统的一种固有属性，即一切物体或系统都具有内能，不依赖于外界是
否存在、外界是否对系统有影响。
内能是一种广延量（或容量性质），即其它因素不变时，内能的大小与物质的数量（物质的量或质量）成正比。
当系统发生某一变化，从原先的平衡态过渡到另一个新的平衡态时，内能的变化量仅
取决于变化前后的系统状态，而与这个变化是如何发生的（例如变化的快慢）以及变化经
历了怎样曲折的过程（例如是经历一个等温过程、等压过程还是一个任意过程）完全无关。
内能的这一性质和功、热量有着本质的区别。
功和热量都是系统与外界之间交换的能量，或者说系统（从外界）吸收或放出（给外界）的能量。
一旦系统对外界做了功或传了热，这部分能量就不再是系统的能量（即不再
是系统内能的一部分），而是变成外界物体的能量（构成外界物体内能或动能的一部分）。
系统只存在或含有内能（内能的存在不依赖于外界），不存在热量或功（离开外界和
系统的相互作用，谈不上热量和功）。
仅当系统在外界（外力或温差）的作用下，系统内
能中的一部分以功或热量这两种能量形式传给外界（或反之）。
功和热量的大小，不仅取
决于系统变化前后的状态，还取决于变化的每一细节过程。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
改变内能的两种方式
• 找一条橡皮筋，两手捏住其两端用 力拉长并迅速贴在脑门上气 的混合物，有可能使气缸中柴油达 到燃点的过程是： [ ] A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
•用酒精灯给用活塞封住少量 水的试管加热，过一会试管 塞被冲出，水蒸汽的温度降 低了，为什么？
实验结论：只要所做的电功相等，则 系统温度上升的数值是相同的，即系统的 状态变化是相同的。
从焦耳的实验中可以得出什么结论？
1.在各种不同的绝热过程中，系统 状态的改变与做功方式无关，仅与 做功数量有关。
2.测出了热功当量（热与机械功之 间的当量关系），为热力学第一定 律和能量守恒定律的建立奠定了实 验基础。
改变内能的两种方式
1.功和内能 2.热和内能
物理选修3-3 第十章
热力学定律
第一节
功和内能
物体的内能与温度和体积的关系 温度变时分子动能变，体积变时分 子势能变，因此物体的内能决定于它的 温度和体积，但是这句话却不能作为判 断两物体内能大小的依据。如两物体温 度和体积均相同，而内能却没有确定的 O O 关系。再如，0 C的冰熔化成0 C的水体 积减小，不能就此认为其势能也减小， 而应该从改变内能的方式上分析,冰熔化 过程吸收热量，内能增加，而温度不变， 所增加的只是分子的势能。
系统只由于外界对它做功而与外界交换能量它不从 外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功
实验结论：只要重力所做的功相同，容 器内水温上升的数值都是相同的，即系统状 态的变化是相同的。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功
为什么会呈现雾状？ 当用打气筒向瓶内打气时，外 界对系统做功，使得系统的内能增 加，温度升高，压强增大，使瓶塞 从瓶口中喷出。看到雾状物的原因 在于，在塞子突然跳起时，气体绝 热膨胀对外做功，内能减少，温度 下降，水蒸汽（或酒精蒸气）有一 部分被液化成小液滴
高二物理改变内能的两种方式
放热
（物体对外 界放热）
内能增加 内能减少 内能增加 内能减少
做功和热传递的区别和联系
• 做功改变物体内能的实质是内能与其它形 式的能相互转化的过程；热传递改变物体 内能的实质是热能的转移过程．
做功和热传递改变物体的内能是等效的．
• 找一条橡皮筋，两手捏住其两端用力拉长 并迅速贴在脑门上．你会有什么感觉，为 什么？
• 金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合 物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程 是： [ ]
• A．迅速向里推活塞
• B．迅速向外拉活塞
• C．缓慢向里推活塞
• D．缓慢向外拉活塞
• 用酒精灯给用活塞封住少量水的试管加热， 过一会试管塞被冲出，水蒸汽的温度降低 了，为什么？
• 指出下面例子中各是通过什么物理过程改 变物体内能的．[ ]
• A．铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热．
• B．铁丝来回弯折几下会变热．
• C．陨石进入大气层后会逐渐变成火红球 体．
• D．陨石落在地球上后又逐渐恢复本来颜 色．
； ；
躯微微颤抖,气の.她不是气那些人の大言不惭,也不是气他们对历史人物の肆意评判.她不再是动辄慷慨激昂の热血青年,历史就是历史,无论对错,人家依旧是出色の千古一帝,憾动不了.“小姐...”服务员见她不动,正想提醒她,被陆羽抬手截住话头.而里边の高谈阔论仍在继续.“其实没 什么,百无一用是书生,我国乱,世界必乱,到时候人人自危定必有一场清洗.”背向门口の男人笑笑说,语气露出一丝轻狂与傲慢,“那时候,首先淘汰の就是那批老儒酸.”“肯定啦！要救也是救科研专家,最好让文人死光光,换另一批从得正兴奋却戛然而止,“呃,姑娘你是不是走错地方 了？”在座各位汉子唰声望出门口,嚯,一位穿着银金色中短裙,外披一件同色调小外套の精致美人优雅走了进来.“啊,啊
改变内能的两种方式
改变内能的两种方式
1.功和内能 1.功和内能 2.热和内能 2.热和内能
一、做功可以改变物体的内能
焦耳的实验 1.绝热过程： 绝热过程： 绝热过程 系统既不从外界吸热，也不向外界 系统既不从外界吸热， 放热的过程
2.在各种绝热过程中，如果使系统从状态1变化 在各种绝热过程中，如果使系统从状态 变化 在各种绝热过程中 到状态2，所需外界做功的数量是相同的。 到状态 ，所需外界做功的数量是相同的。
对外
（物体对外 界做功）
（物体从外 界吸热）
吸热
放热
（物体对外 界放热）
内能增加
内能减少
内能增加
内能减少
做功和热传递的区别和联系
做功改变物体内能的实质是内能与其它形 式的能相互转化的过程； 式的能相互转化的过程；热传递改变物体 内能的实质是热能的转移过程． 内能的实质是热能的转移过程．
做功和热传递改变物体的内能是等效的． 做功和热传递改变物体的内能是等效的．
内能 U=w
二、热传递可以改变物体的内能． 热传递可以改变物体的内能．
热传递 热量从高温物体传到低温物体的过程 热传递: 发生条件： 发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在 温度差。 温度差。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 热传递的方式：传导、对流、 热传递的方式：传导、对流、辐射 热和内能 U=Q
内能与热量的区别
内能是一个状态量 状态量，一个物体在不同的状态下 内能 状态量 有不同的内能 热量是一个过程量 过程量，它表示由于热传递而引起 热量 过程量 的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。 如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能
改变内能的两种方式 做功 热传递
3.1功热和内能的改变
3.1 功、热和内能的改变知识点一、焦耳的实验1．绝热过程：系统不从外界吸热，也不向外界放热的过程．2．代表性实验(1)重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升．(2)通过电流的热效应给液体加热．3．实验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式．4．内能：只依赖于热力学系统自身状态的物理量．知识点二、功与内能的改变1．功与内能的改变在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝W.2．理解(1)ΔU＝W的适用条件是绝热过程．(2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外做功，系统的内能减少．知识点三、热与内能的改变1．传热(1)条件：物体的温度不同．(2)传热：热从高温物体传到了低温物体．2．热和内能(1)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度．(2)热与内能的改变当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.(3)传热与做功在改变系统内能上的异同．①做功和传热都能引起系统内能的改变．②做功时，内能与其他形式的能发生转化；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．改变内能的两种方式的比较[例题1]（2023•慈溪市校级开学）在一个真空的钟罩中，用不导热的细线悬吊一个铁块，中午时铁块的温度是28℃，晚上铁块的温度是23℃。
铁块的内能（）A．变大B．变小C．不变D．无法判断【解答】解：因为物体的内能与温度、体积有关，当铁块的温度降低时，铁块的体积变化很小，所以其内能随温度降低而减小，故ACD错误，B正确。
故选：B。
[例题2]（2023•和平区模拟）关于热现象，下列说法正确的是（）A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2TB．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越大，布朗运动越剧烈C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式D．分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能也越小【解答】解：A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至T′，且T＝（t+273）K，T′＝（2t+273）K，所以T′不等于2T，故A错误；B．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，受力越不易平衡，布朗运动越剧烈，故B错误；C．做功和热传递都可以改变内能，是改变内能的两种方式，故C正确；D．若分子力表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；分子间距离越小，分子力做负功，分子势能越大；若分子力表现为引力时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；分子间距离越小，分子力做正功，分子势能越小，所以分子间距离越大，分子势能不一定越大，分子间距离越小，分子势能也不一定越小，故D错误。
内能及改变内能的方式
内能及改变内能的方式改变物体内能的两种方式：1．热传递可以改变物体的内能(1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。
(2)热传递条件：物体之间存在着温度差。
(3)热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。
注意：(1)热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
2．做功可以改变物体的内能(1)对物体做功，物体的内能会增加。
(2)物体对外做功，物体的内能会减少。
说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。
注意：做功不一定都使物体的内能发生变化。
做功是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。
如何区别对物体做功和物体对外做功：做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。
如向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了，也就是说，筒内空气的内能增加了。
在这一过程中，机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处就会发热(图乙)，表明铁丝弯折处的温度升高．铁丝的内能增大，铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。
1.两个物体互相接触但没有发生热传递，是因为它们具有相同的（）A．温度B．比热容C．热量D．质量2.下列关于内能的说法正确的是（）A．物体的内能越多，放出的热量也越多B．物体具有的内能就是物体具有的热量C．一切物体都具有内能D．物体的速度越大，内能越大3.下列几个生活场景中，通过做功改变内能的是（）A．冬天晒太阳，身体感到暖和B．冬季对着手“哈气”，手感到暖和C．冬天搓手，手感到暖和D．冬天围着火炉取暖，身体感到暖和4.下列说法中不正确的是：( )A．一物体内能增加，一定吸收了热量B．一物体吸收了热量，其温度一定升高C．一物体温度升高，其内能一定增加D．一物体内能增加，其温度一定升高5.关于热现象的描述，下列说法正确的是（）A．温度升高，物体内所有分子的动能都增大B．温度降低，物体内每个分子的热运动速率都减小C．质量和温度均相同的水和冰，内能相同D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6.关于热传递的下列说法中，正确的是（）A．热传递是高温物体的温度传给低温物体B．并不接触的物体之间不会发生热传递C．比热相同的物体之间不会发生热传递D．温度相同的物体之间不会发生热传递7.关于内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰块的内能为零B．温度高的物体比温度低的物体的内能多C．物体的温度降低，则物体的内能减少D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多8.0℃的冰块全部熔化为0℃的水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成的水所具有的内能．下列说法中正确的是（）A．它们具有相等的内能B．O℃的冰具有较大的内能C．O℃的水具有较大的内能D．无法确定9.物体内所有的分子由于热运动而具有的_______ ，以及分子之间的______ 的总和叫做物体的内能。
物质的内能与状态变化
物质的内能与状态变化一、内能的概念1.内能是指物体内部所有分子由于热运动而具有的动能及分子间势能的总和。
2.内能与物体的温度、质量和物质种类有关。
3.内能是状态量，用符号U表示。
二、内能的改变1.做功：对物体做功（如克服摩擦力、压缩气体等），物体的内能增加；物体对外做功，内能减少。
2.热传递：物体与外界之间发生热传递，内能也会发生改变。
3.内能的改变可以通过做功和热传递实现，这两种方式在效果上是等效的。
三、物态变化与内能1.熔化：固体吸热熔化成为液体，内能增加。
2.凝固：液体放热凝固成为固体，内能减少。
3.汽化：液体吸热汽化成为气体，内能增加。
4.液化：气体放热液化成为液体，内能减少。
5.升华：固体吸热升华成为气体，内能增加。
6.凝华：气体放热凝华成为固体，内能减少。
四、热量与内能的关系1.热量是指在热传递过程中，能量的转移量，用符号Q表示。
2.热量总是从高温物体传递到低温物体，或者从物体的高温部分传递到低温部分。
3.热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有意义。
五、热力学第一定律1.热力学第一定律指出：一个封闭系统的总内能保持不变，即ΔU=Q+W（其中ΔU表示内能的变化，Q表示热量，W表示做功）。
2.该定律说明，在一个封闭系统中，内能的改变可以通过热传递和做功来实现，且内能的改变量等于热量和做功的代数和。
六、热力学第二定律1.热力学第二定律指出：在一个热力学过程中，热量总是自发地从高温物体传递到低温物体，不可能自发地从低温物体传递到高温物体。
2.该定律说明了热传递的方向性，即热量的传递总是从高温物体向低温物体进行。
综上所述，物质的内能与状态变化涉及内能的概念、内能的改变、物态变化与内能的关系、热量与内能的关系、热力学第一定律和热力学第二定律等内容。
掌握这些知识点有助于深入理解物质在不同状态变化过程中的能量变化规律。
习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的铁块，温度为300K，放入一个温度为100K的环境中，求铁块的内能变化量。
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内能的改变
1、内能改变的外部表现：物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。
物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。
反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。
（因为内能的变化有多种因素决定）
2、改变内能的方法：做功和热传递。
A、做功改变物体的内能：
①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。
物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化
③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。
（Ｗ＝△Ｅ）
④解释事例：钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。
B、热传递可以改变物体的内能。
①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。
热传递传递的是内能（热量），而不是温度。
③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。
④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
C、做功和热传递改变内能的区别：
由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。
但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。