机械能和内能复习课件

机械能和内能复习导言能量与生活课程目标从我们每天的活动到整个宇宙的运行，能量无处不在回顾机械能和内能的概念，加深对能量转换和守恒定律的理解什么是机械能机械能是物体由于运动和位置而具有的能量运动的物体具有动能，位置高的物体具有势能机械能是物体运动状态和位置的综合体现，它反映了物体做功的可能性机械能的定义一个物体能够做功的本领反映了物体做功的可能性是物体运动状态改变的可能性机械能的组成动能势能物体由于运动而具有的能叫做物体由于位置或形状改变而具动能，动能的大小与物体的质有的能叫做势能势能分为重量和速度有关速度越大、质力势能和弹性势能重力势能量越大，动能就越大例如，的大小与物体的质量、高度和一辆高速行驶的汽车比一辆静重力加速度有关高度越高、止的汽车具有更大的动能质量越大、重力加速度越大，重力势能就越大弹性势能的大小与物体形变的程度有关，形变程度越大，弹性势能就越大位能的概念重力势能弹性势能物体由于受到地球引力而具有的能量称为重力势能物体由于发生弹性形变而具有的能量称为弹性势能动能的概念运动物体所具有的能量与速度和质量有关12动能是物体由于运动而具有动能的大小与物体的质量和的能量速度有关，速度越大、质量越大，动能就越大动能的计算公式3动能的计算公式为，其中表示动能，Ek=1/2*mv^2Ek表示质量，表示速度m v功与机械能功1力对物体做的功，等于力的大小与物体在力的方向上移动距离的乘积动能2物体由于运动而具有的能，大小与物体的质量和速度的平方成正比势能3物体由于位置或状态而具有的能，如重力势能和弹性势能功是能量转移的一种方式，当对物体做功时，物体的机械能会发生变化例如，推动物体前进，物体获得动能；将物体抬升，物体获得势能机械能转化定律123守恒转化转移能量既不会凭空产生，也不会凭空消失机械能可以转化为内能，例如摩擦生热机械能可以从一个物体转移到另一个物，只会从一种形式转化为另一种形式，，压缩气体温度升高体，例如用锤子敲击钉子，锤子的动能或者从一个物体转移到另一个物体，总转移给钉子量保持不变能量守恒定律总能量守恒能量转化12在一个封闭的系统中，能量能量可以从一种形式转化为的总量保持不变，不会凭空另一种形式，但总量保持不产生，也不会凭空消失变，例如机械能转化为内能重要应用3能量守恒定律是自然界中最基本的法则之一，在物理学、化学、生物学等领域都有广泛的应用机械能转化和转移转化1动能和势能可以相互转化，如自由落体运动中，势能转化为动能，抛物体上升过程中，动能转化为势能转移2机械能还可以从一个物体转移到另一个物体，例如，在撞击过程中，动能可以从一个物体转移到另一个物体守恒3在没有外力做功的情况下，机械能守恒，即动能和势能的总和保持不变能量转化的效率能量转化效率能量转化是指一种形式的能量转变为另一种形式的能量的过能量转化效率是指有用能量占总能量的比例，可以用公式表程示效率有用能量总能量=/内能的概念定义影响因素物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用势内能的大小取决于物体的质量、温度和状态物体温度越高能的总和称为物体的内能，分子运动越剧烈，内能越大内能的形式动能势能分子不停地做无规则运动，具有动能，这是内能的一种形式分子之间存在相互作用力，这是一种势能形式，也是内能的一部分热与温度热是一种能量的形式，它是物体内部粒温度是衡量物体冷热程度的物理量，反热传递是指热量从高温物体转移到低温子运动的剧烈程度的体现映了物体内部粒子平均动能的大小物体的过程，可以通过传导、对流和辐射三种方式进行热量与温度变化热量温度关系影响因素是指物体在热传递过程中所表示物体的冷热程度是衡物体吸收或放出热量温度温度变化量与热量、物质的,,吸收或放出的能量量物体内部热运动剧烈程度会发生改变种类和质量有关...的物理量.热量与内能变化吸热1物体吸收热量，内能增加温度升高放热2物体放出热量，内能减少温度降低功与内能的关系做功改变内能内能改变做功物体做功可以改变物体的内能物体内能变化也可以做功，如，如压缩气体，做功使气体内气体膨胀，内能减少，对外做能增加功热力学第一定律能量守恒热量转化热力学第一定律表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失热量可以转化为其他形式的能量，例如机械能，而其他形式，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移的能量也可以转化为热量到另一个物体热功当量定义做功焦耳的机械能，相当于消1耗的热量符号J数值焦耳卡

4.18/热效率热效率是指热机将热能转化为机械能的效率热力学第二定律能量传递方向熵增原理12热量只能从高温物体传递到一个孤立系统的熵总是趋向低温物体，而不能自发地从于增加，直到达到最大值，低温物体传递到高温物体对应于该系统的热力学平衡态热机效率极限3热机的效率不可能达到，其最大效率由卡诺循环决定，与100%高温热源和低温热源的温度差有关熵变和无序度有序无序低熵，结构稳定高熵，结构不稳定熵变的应用制冷资源回收冰箱利用制冷剂吸收热量，使冰箱回收利用废旧材料，减少对自然资内部温度降低，降低熵变源的消耗，降低熵变新能源利用开发利用太阳能、风能等可再生能源，降低对化石燃料的依赖，降低熵变热机效率的极限1001卡诺循环实际效率理论上最高效率低于理论值熵增定律无序度增加不可逆过程一个孤立系统的熵总是随着时热量从高温物体流向低温物体间的推移而增加，这意味着系是不可逆的过程，熵在这个过统变得更加混乱和无序程中增加能量耗散在能量转化过程中，总有一部分能量会以热的形式散失，导致熵增加热能转化中的损耗摩擦热传导机械运动会产生摩擦力，导致热量会从高温物体传递到低温能量损失转化为热能，例如发物体，例如热机排气管的热量动机内部零件的摩擦损失热辐射物体通过电磁波的形式释放热量，例如太阳辐射的热量，以及热机表面散发的热量热动力学平衡温度一致压力相等当两个系统之间没有热量传递时，两个系统在热平衡状态下，其压力它们处于热平衡状态也必须相等体积不变当两个系统之间没有热量传递时，它们的体积保持稳定综合应用实际应用1机械能和内能的综合应用在生活中随处可见应用场景2例如，汽车、飞机、发电站等解决问题3通过对能量转化的研究，解决能源利用和环境保护问题课后思考学习完本章内容，你有哪些疑问？你是否对机械能和内能的转化和守恒有了更深的理解？你能举出一些生活中的能量转化现象吗？尝试将本章所学知识应用到生活中，例如，分析日常生活中各种能量转化的效率，思考如何提高能量利用率总结机械能和内能是重要的机械能可以转化为内能物理概念例如，摩擦生热就是机械能它们描述了物体运动和内部转化为内能的典型例子微观粒子运动的能量形式能量守恒定律是自然界的基本定律它表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。