物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能
冬天用热水袋取暖时,人感觉暖和了,而热水袋会渐渐凉下来;将热水瓶放入冷水中,瓶中的水变凉,而冷水变热,这种现象就是所谓的热传递现象。
探究:将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,容器中的水温约为20℃,热奶约为90℃,
经过一段时间,再测量一下容器中水的温度和奶瓶中热奶的温度均为40℃。试在坐标系中分别画出容器中水的温度和奶瓶中热奶的温度随时间变化的大致图像。
分析:在热传递过程中,低温物体温度升高,高温物体温度降低。
(1)实质:能量从高温物体传到低温物体,或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
(2)热量:在热传递过程中,传递内能的多少。
(3)说明:① 热量是一个过程量;② 物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少,吸收或放出的热量越多,物体内能改变越大;③ 两个物体间发生热传递的条件是有温度差。
2.做功改变物体的内能
(1)对物体做功,物体的内能会增加。
演示:如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,观察现象。
分析:活塞压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点而使棉花燃烧。
对物体做功改变物体内能的例子:
① 给自行车胎打气时,打气筒会变热;②用铁锤敲打铁钉,钉子会变热;
③ 划火柴时,火柴头在皮上一划就燃烧了;④ 陨石坠入大气层,迅速降落时,与空气摩擦而燃烧形成流行。
(2)物体对外做功,本身的内能会减少
演示:如图所示,广口瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。
分析:瓶内空气推动活塞做功时,内能减少,温度降低,使水蒸气液化成小水滴,形成水雾。
物体对外做功的例子:
①刚刚打开的啤酒瓶,瓶口会冒"白雾";②给自行车胎放气时,气门心处温度降低;
③用塞子塞紧保温瓶,常发生"蹦塞"现象;④同时会看到瓶口上方有"白气"。
3.改变物体内能的两种方式:
改变物体内能的方式 做功 热传递 内能增加 克服摩擦做功;使物体形变做功;电流使导体发热 物体吸收热量 内能减少 气体膨胀做功 物体放出热量 区 别 其他形式能与内能相互转化 物质间内能的转移 联 系 做功和热传递在改变物体内能上是等效的 三、课堂训练
1. 热传递实质上就是_________ 从_________物体传到_________物体或从同一物体的_________部分传到_________部分的过程。
2. 在热传递过程中,传递_________的多少叫做热量,物体放出或吸收的热量越_________,它的内能改变越_________。
3.火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,使火柴燃烧,这两种方法都可以改变火柴的_________,前者是利用_________的方法,后者是利用_________的方法。
4.冬天人们常用两手搓擦取暖,这表明通过_________方式可以改变物体的内能;用热水袋也能给手取暖,这表明通过_________方式也可以改变物体的内能。
5. 下面事例中,属于机械能转化为内能的是 ( )
A、火药的燃气把子弹从枪膛中射出
B、电流通过白炽灯泡发光C、古人用钻木的方法取火D、用酒精灯加热烧杯里的水