机械能转化为热能
| 原理 | 描述 |
|---|---|
| 功是能量转化的量度 | - 外界对物体做功时，机械能转化为热能。 |
| 转化关系 | - 外界对物体做多少功，就有多少机械能转化为热能。 |
例子分析
| 例子 | 现象 |
|---|---|
| 钻木取火 | - 摩擦生热，机械能转化为热能，温度升高引燃木屑。 |
| 砂轮磨刀具 | - 摩擦生热，产生耀眼火花，机械能转化为热能。 |
| 太空站进入大气层 | - 太空站与空气摩擦，温度升高，机械能转化为热能，导致外部燃烧。 |
特殊案例
| 现象 | 转化过程 |
|---|---|
| 克服摩擦力做功 | - 克服摩擦力做功，金属管的热能增加。 |
| 乙醚升温汽化 | - 金属管热量传给乙醚，乙醚吸热升温并汽化。 |
| 乙醚蒸汽对外做功 | - 乙醚蒸汽膨胀对外做功，温度降低，热能减少。 |
| 压缩气体做功 | - 压缩气体时，气体的热能增加，棉花温度升高并燃烧。 |
| 气筒内活塞与筒壁摩擦 | - 活塞与筒壁摩擦生热，机械能转化为热能。 |
热能转化为机械能
| 原理 | 描述 |
|---|---|
| 热能对外做功 | - 物体对外做功时，热能减少，转化为机械能。 |
| 转化关系 | - 物体对外做多少功，就有多少热能转化为机械能。 |
例子分析
| 现象 | 转化过程 |
|---|---|
| 液体汽化吸热 | - 液体吸热后汽化，热能增加，推动气体膨胀对外做功，转化为机械能。 |
| 气体膨胀对外做功 | - 气体膨胀时，吸收热量后对外做功，热能减少，机械能增加。 |
机械能与热能的对比总结
| 转化方向 | 条件 | 能量变化 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 机械能 → 热能 | - 外界对物体做功。 | - 机械能减少，热能增加。 | - 钻木取火、砂轮磨刀具、压缩气体。 |
| 热能 → 机械能 | - 物体对外做功。 | - 热能减少，机械能增加。 | - 液体汽化吸热、气体膨胀对外做功。 |
关键概念
| 概念 | 描述 |
|---|---|
| 功是能量转化的量度 | - 做功是机械能与热能之间转化的本质。 |
| 机械能转化为热能 | - 外界对物体做功，机械能减少，热能增加。 |
| 热能转化为机械能 | - 物体对外做功，热能减少，机械能增加。 |
