物理選修3-37.5內能引言內能的概念內能的改變內能與溫度內能與其他物理量的關系內能的應用引言01內能是指物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和。內能定義內能影響因素內能變化物體的內能與溫度、體積、物質的量和物態(tài)等因素有關。內能的變化可以通過做功和熱傳遞來實現(xiàn)。030201主題簡介理解內能的定義和影響因素，掌握內能的計算方法。掌握改變內能的方式，理解熱力學第一定律。了解熱力學第二定律，理解熱量傳遞的方向性。學習目標內能的概念02分子動理論是內能概念的基礎，它認為物質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，從而內能也越大。分子間的相互作用力和距離有關，當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

內能定義內能是指物體內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量有關，而勢能與分子間的相互作用力和距離有關。內能是熱力學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。內能和電能、化學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化為內能的過程。在熱力學過程中，內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，這就是熱力學第一定律。內能和機械能是兩種不同的能量形式，它們之間可以相互轉化。內能和其他能量的關系內能的改變03熱力學第一定律是能量守恒定律在熱學中的具體體現(xiàn)，它指出系統(tǒng)內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。熱力學第一定律表達式內容外界對系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的內能，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能，例如加熱、冷卻等。熱傳遞內能改變的方式：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量的理想氣體，其內能只與溫度有關，與氣體的體積和壓強無關。當理想氣體從外界吸收熱量時，其內能增加；當理想氣體對外界放出熱量時，其內能減少。內能變化理想氣體內能的改變內能與溫度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的宏觀性質，如氣體的壓強、內能等。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)的關聯(lián)內能與溫度的關系可以通過熱力學公式$U=nC_vT$表示，其中$U$是內能，$n$是分子總數(shù)，$C_v$是定容摩爾熱容，$T$是熱力學溫度。內能是指物質內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，因此內能增加。溫度與內能的關系內能與其他物理量的關系05總結詞質量越大，內能越大詳細描述物體的質量越大，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，因此內能越大。內能與質量的關系體積越大，內能越大總結詞對于理想氣體，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，因此內能增大。詳細描述內能與體積的關系總結詞熱容量越大，內能越大詳細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，因此內能越大。內能與熱容量的關系內能的應用06內燃機的工作原理內燃機吸入空氣和燃料混合物，為燃燒做準備。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，即內能只能從高溫物體向