内能 功 热量
1．从宏观上看，物体的内能与物体的温度和体积都有关系。从微观看，温度升高，分子平均动能增加，因而物体的内能增加，体积变化时，分子势能变化，因而物体的内能发生变化。
2．做功可以改变物体的内能，若物体与外界无热量交换，外界对物体做功，物体内能增加，物体对外界做功，物体内能减少，且做功的多少等于物体内能的变化。
3．热传递也可以改变物体的内能。高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，若热传递过程中没有做功过程，低温物体吸收的热量等于它内能的增加，高温物体放出的热量等于它内能的减少。
4．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但它们的实质不同，做功对应的是其他形式的能与内能的相互转化，热传递是物体间内能的转移。
5．焦耳通过实验测定了机械功与所产生的热量之间的关系，称为热功当量，它等于4.18 J·cal－1。
1.实验探究
(1)实验一：如图1所示，迅速压下活塞可以使厚壁玻璃筒内浸有乙醚的棉花燃烧。
图1
(2)实验二：如图2所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数，打开卡子，胶塞冲出容器口后，温度计示数明显变小。
图2
(3)实验结论：压缩气体对气体做功，气体温度升高，内能增加；气体对外做功，气体温度降低，内能减小。气体被压缩或膨胀做功，气体的内能发生变化。
2．对功和内能关系的理解
(1)内能与内能变化的关系：
①物体的内能是指物体内所有分子的平均动能和势能之和。因此物体的内能是一个状态量。
②当物体温度变化时，分子平均动能变化。物体体积变化时，分子势能发生变化，因此物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关。
(2)做功与内能变化的关系：
①做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程。
②在绝热过程中，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少。
(3)功和内能的区别：
①功是过程量，内能是状态量。
②在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化。
③物体的内能大，并不意味着做功多。在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多
