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| 情境导入 | 课程目标 |
| 冬天由于温度太低，很难启动摩托车(在
农村启动 195 型拖拉机也会遇到类似情况)。 这时驾驶者往往先关闭油门，连续踏下启动 摇杆若干次，然后再打开油门，踏下启动摇 杆即可启动，你知道这是运用了什么原理 吗？ 提示： 连续踏下启动摇杆，活塞不断压 缩汽缸里的气体做功，增加气体的内能，使 气体的温度升高，当达到汽油的燃点后，即 可启动。 | 1.了解焦耳的两个实验的原理，通过焦耳
实验的探究，培养学生的科学探索精神；理 解内能的概念，掌握绝热过程中做功与内能 变化的关系。 2．知道什么是热传递，会区分热量与内 能的概念；掌握单纯的传热过程中热量与内 能变化的关系；知道做功和热传递是改变系 统内能的两种方式，并且在改变系统内能上 是等效的，知道这两种方式在改变系统内能
上的区别。 |
一、焦耳的实验
1． 实验条件
绝热过程：系统只通过对外界做功或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。
2． 代表性实验
(1)让重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。
(2)通过电流的热效应给水加热。
3． 实验结论
在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态 1 变为状态 2，所需外界做功的数量是相
同的。即：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态 1、 2
决定，而与做功的方式无关。
二、功和内能
1． 内能的定义
任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两
个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统做的功相联系，是系统的一种能量，我们把它称
为系统的内能。
2． 绝热过程中做功与系统内能变化的关系
当系统从某一状态经过绝热过程达到另一状态时，内能的增加量 ΔU 就等于外界对系统
所做的功 W，即： ΔU＝W。
思考打气筒是日常生活中的一种工具，当我们用打气筒给自行车打气的时候， 就是在克
服气体压力和摩擦力做功。打气的过程中你有没有试着去摸一下打气筒的外壳，有什么感
觉？这是怎么回事？
提示： 打气筒的温度升高了，这是由于给自行车打气时，压缩空气做功使得系统的内能
增加，所以温度升高。
三、热和内能
1． 热传递
(1)热传递的条件：不同物体(或一个物体的不同部分)存在温度差。
(2)热传递的方向：热量从高温物体传向低温物体。
(3)热传递的结果：最终温度相同。
(4)热传递的实质：不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移。
(5)热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。
2． 热量
是用来衡量热传递过程中内能变化多少的一个物理量，是一个过程量，不能说物体具有
多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。
3． 热传递与系统内能变化的关系
系统在单纯的传热过程中内能的增量 ΔU 等于外界向系统传递的热量 Q，即 ΔU＝Q。
思考物体内能增加是否一定是从外界吸收了热量？
提示： 不一定，这是因为做功和热传递都可以改变物体的内能。
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