课堂探究

　　探究一功和内能

　　问题导引

　　如图所示，大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，向瓶内打气，在瓶塞跳出的过程中，会观察到什么现象？这个过程是外界对系统做功还是系统对外界做功？该过程系统的内能如何变化？

　　提示：当瓶塞跳出时，我们会发现瓶内的瓶口处有"白雾"产生。我们所选的研究对象是瓶内水面上方的水蒸气，在瓶塞跳出的过程中，是系统膨胀对外界做功，在这个过程中系统的内能减少，温度降低。瓶内和瓶口处的"白雾"实际上是瓶内的水蒸气遇冷液化形成的小液滴。

　　名师精讲

　　1．内能与内能的变化

　　(1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之和。因此物体的内能是一个状态量。

　　(2)当物体温度变化时，分子的平均动能变化；物体的体积变化时，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由初末状态决定，与中间过程及方式无关。

　　2．做功与内能变化的关系

　　(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程。

　　(2)在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少，即：ΔU＝W。

　　3．功和内能的区别

　　(1)功是能量转化的量度，是过程量，而内能是状态量。

　　(2)做功过程中，能量一定会发生转化，而内能不一定变化，只有在绝热过程中，做功才一定能引起内能的变化。

　　(3)物体的内能大，并不意味着做功多。在绝热过程中，只有内能变化较大时，才对应着做功较多。

　　4．判断绝热过程中内能变化的方法

　　判断气体绝热过程的内能变化一般情况下只需看气体体积变化就可决定：

若体积增大，气体对外界做功，W<0，即ΔU<0，即内能减小；