内能变化为哪般

笪竹清 陈丽

我们知道，改变物体的内能有做功和热传递两种方式，这两种方式是等效的。但做功和热传递改变物体内能在本质上是不同的，以做功方式改变物体的内能实质是能量转化，而热传递的实质是能量的转移。判断物体内能改变是由于做功还是热传递关键在于分析事例中找到物体内能的变化是“转化”还是“转移”。

例1 在进行热学实验时，我们通常要通过划燃火柴或通过打火机来点燃酒精灯，下列关于这两种点燃酒精灯的方法说法正确的是（）。

A. 划燃火柴是通过热传递的方式改变了火柴头的内能

B. 火柴头在燃烧时，高温的火焰通过热传递的方式将酒精灯点燃

C. 打火机打着火时，高温的火焰通过做功的方式将酒精灯点燃

D. 打火机打着火的原理类似于柴油机的点火方式

解析：火柴在与火柴盒摩擦时，摩擦生热，将机械能转化为内能，火柴的内能增加，温度升高，使火柴燃烧。这是通过做功的方法改变了火柴的内能，故选项A错误。

燃烧的火柴头温度很高，放在酒精灯上，内能由温度高的火柴头传递到温度低的酒精灯上，将酒精灯点燃。这是通过热传递的方法将酒精灯点燃的，故选项B正确。

打火机打着火時，高温的火焰通过热传递的方式将酒精灯点燃，故选项C错误。

打火机打着火是靠电火花点燃释放的气体，类似于汽油机的点火方式，柴油机是压燃式，故D错误。

答案：B

点评：此题中火柴和酒精灯火焰的内能都增加了，但方法不同，充分体现了做功与热传递在改变物体内能上具有等效性，但本质不同。

例2 下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是（）。

A.钻木取火       B.煤炉烧水 C.压缩空气升温 D.搓手取暖

解析：钻木取火是机械能转化为内能，通过做功的方式来改变内能，故选项A不符合题意。

煤炉烧水是高温的炉火将能量转移给壶中的水，通过热传递的方式改变水的内能，故选项B符合题意。

压缩空气升温是活塞对密闭气体压缩做功，机械能转化为内能，内能增加，通过做功的方式来改变内能，故选项C不符合题意。

搓手取暖是摩擦生热，通过克服摩擦做功的方式来改变内能，故选项D不符合题意。

答案：B

点评：能够使物体内能增加的四种常见做功方式有摩擦、压缩、弯折和锻打。

例3 建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻孔时钻头发热是由于克服摩擦 _________ ，使钻头的内能增加了;在钻孔过程中，不断往钻头上注水，通过

降低钻头的温度避免钻头烧坏;建筑工人焊接金属时，金属发热，是由于电流通过焊条 _________ 的原因。（均选填“做功”或“热传递”）

解析：建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头打完孔后会发烫，因为钻头和墙相互摩擦，机械能转化为内能，这是通过做功改变了钻头的内能。

在钻孔过程中不断地往钻头上注水，这是通过热传递的方式改变钻头的内能，来降低钻头的温度。

电流通过用电器时会产生电流的热效应，是电流对用电器做功，电能转化为内能，故电流通过焊条时会做功发热。

答案：做功 热传递 做功

点评：做功改变内能也包括电流做功，焊条发热是做功，金属发热是热传递，不能混淆。

[能力提升]

质量和温度相同的铜块和水，使它们分别放出相同的热量后，将铜块迅速投入水中，此时它们的内能变化正确的是（）。

A. 铜块的内能减小，水的内能增大

B. 铜块的内能增大，水的内能减小

C. 铜块和水的内能都增大

D. 铜块和水的内能都减小

答案：B

（作者单位：锦州市实验学校）