怎樣區分“溫度”、“內能”、“熱量”

初中熱學部分,有三個概念溫度內能和熱量,很多同學對這三個概念很混淆分不清三者之間到底有什麼區別與聯繫,或者說在做相關的判斷時感覺這樣說,那樣說很有道理。這主要是三個概念模糊不清,三者之間聯繫搞不清,導致解題時弄不清錯在哪對在哪?而這三個概念的相關判斷也是熱門的話題,但經過我的一番講解後很多同學豁然開朗判斷極其準確,那麼我是怎樣講解教會學生判斷這三者之間的區別與聯繫呢?我主要是通過對這三者的概念進行詳解,再加上邏輯的思維推理,學生就不能判斷了。具體的方法如下:首先介紹三者的概念。溫度是表示物體的冷熱程度,內能指所有分子的動能和分子勢能的總和,熱量指改變內能的方式中通過熱傳遞方式改變內能的多少。僅從概念上看三者聯繫並不是特別大區別很明顯。但我們經過仔細的推敲和論證發現他們之間聯繫相當的緊密。再次,分析溫度與內能的關係這裡在理解時就離不開我們滬粵版第十章裡面講解的分子的熱運動,分子在永不停息的做無規則運動當溫度越高時,分子的熱運動就越劇烈,這是一個關鍵的知識點,當我們回過頭來看內能的定義時發現所有分子的動能和分子的勢能統稱為內能!設想當溫度升高時分子的熱運動就越劇烈,那麼分子的動能必然會增加,那麼分子的內能就必然增加,也就是當溫度升高時內能一定增加,而內能增加時並不一定必然是分子動能增加也有可能是分子勢能增加,從而當溫度升高時並不一定導致溫度升高。再次,分析內能與熱量的關係,這裡有一個必須掌握的知識點,那就是改變內能的兩種方式:一是做功,二是熱傳遞!也就是說,改變內能有兩種方式。而熱量的定義是通過熱傳遞這種方式改變內能的多少。當通過熱傳遞這種方式增加內能時,我們稱為吸熱,通過熱傳遞方式減少內能時我們稱為放熱。那麼吸熱,就是吸收熱量內能必然增加,放熱就是放出熱量內能必然減少!這樣一來,當吸收熱量和放出熱量時,必然導致內能的增加或減少。但是當內能增加或減少時並不一定是通過熱傳遞方式改變的,也有可能是通過做功的方式改變的,這就有了內能改變並不一定導致吸熱或放熱,而吸熱或放熱必定導致內能的增加或減少。最後分析溫度與熱量直間存在的聯繫,要弄清兩者的聯繫內能是一個參考的中間量,因為兩者之間沒有直接的聯繫,但是兩者之間都與內能有一定的聯繫,如果我們將溫度與內能的關係,熱量與內能內能的關係搞清楚了,那麼再看溫度與熱量的關係也就不難了。當溫度升高時,必然導致內能增加而內能增加並不一定是吸收熱量導致的,因為內能改變還有另外一種方式做功,於是就有了溫度升高,不一定吸收熱量。反過來吸收熱量必然導致內能增加,而內能增加並不一定升高溫度。總的來說,在三者關係的判斷中只有溫度升高內能增加,吸收熱量內能增加是一定的。其他的不確定,如溫度升高,不一定吸熱熱量,吸收熱量溫度不一定升高,內能增加溫度不一定升高,內能增加不一定吸收熱量!反之降低亦是如此!即,溫度降低,內能減少,放出熱量內能減少是一定的。溫度降低,不一定放出熱量,放出熱量不一定降溫,內能減少不一定降溫,內能減少不一定放熱。


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