2018_2019学年高中物理第10章热力学定律第2节热和内能课堂达标新人教版选修3_3

【知识点详解】 1. 热力学第一定律：也称为能量守恒定律，它表明在一个封闭系统中，能量不能被创造或消失，只能从一种形式转换为另一种形式。在这个过程中，系统的总能量保持不变。例如，"钻木取火"就是通过机械能（即摩擦力）转化为热能，使木材的温度升高，最终引发燃烧。 2. 内能：物体内部所有分子的动能和势能的总和称为内能。内能不仅包括分子的平均动能（与温度有关），还包括分子间的势能（与物质的状态和相互作用力有关）。例如，温度为0℃的水和冰，虽然分子平均动能相同，但水的内能更大，因为水分子之间的相互作用使得水的分子势能比冰大。 3. 热传递：热传递有三种基本方式：热传导、对流和辐射。热传导是指通过物质内部粒子的直接碰撞传递能量，如水中的冰融化；对流是由于流体中不同部位温度差异导致的流体运动传递能量，如大气中的风；辐射则是不依赖介质，直接通过电磁波传递能量，如太阳光照射池水使其升温。 4. 做功改变内能：当外力对物体做功时，可以改变物体的内能，如气体膨胀对外做功，其内能可能会减少。同样，外界对物体做功，如压缩气体，可以增加物体的内能。 5. 热力学第二定律：表明在一个自发过程中，系统的熵（表示混乱程度的物理量）总是增加，或者在绝热过程中，系统的熵保持不变。这个定律解释了为什么热量总是从高温物体流向低温物体，就像烧瓶中的气体吸收热量后体积膨胀一样。 6. 气体定律：理想气体状态方程PV=nRT，其中P是压强，V是体积，n是气体摩尔数，R是理想气体常数，T是绝对温度。这个方程描述了理想气体的状态变化规律，当气体吸收热量，若没有做功，温度会升高，体积也会增大，如实验中烧瓶内的气体现象。 7. 分子势能：分子间存在相互作用力，当分子间的距离变化时，势能也会改变。橡皮筋被拉伸时，分子间的距离增大，分子间的引力做负功，势能增加，因此橡皮筋具有更大的势能。 8. 热力学与日常生活的关系：热力学原理在我们日常生活中无处不在，如烹饪、制冷、汽车引擎的工作等，都涉及到能量的转化和热传递。 以上内容详细解释了热力学定律和内能的概念，以及它们在实际问题中的应用，包括热传递的方式、内能的变化、做功与内能的转换，以及分子势能的影响因素等。这些知识点是高中物理教学的重要组成部分，对于理解和分析与热现象相关的问题至关重要。