Question

用打氣筒給自行車的車胎打氣，過一會兒筒壁會熱起來，解釋此現(xiàn)象時，甲同學說：“這是由于活塞上下移動和筒壁摩擦，由于摩擦生熱使筒壁溫度升高引起的．”乙同學說：“這是由于活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，又由于熱傳遞筒壁也熱起來．”他們倆誰說得對呢?

Answer 1

 筒壁熱了，說明筒壁的溫度升高，內(nèi)能增加了．

            改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞．

            把一個物體放在比它的溫度高的環(huán)境中，這個物體從外界吸熱，它的內(nèi)能就增加；把一個物體放在比它的溫度低的環(huán)境中，這個物體就向外界放熱，它的內(nèi)能就減少．所以說熱傳遞改變內(nèi)能的本質(zhì)是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體．外界消耗某種形式的能對物體做功，如果把某種形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個物體的內(nèi)能就增加；物體對外界做功，如果是把物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為別的形式的能，這個物體的內(nèi)能就減少．所以說做功改變內(nèi)能的本質(zhì)是內(nèi)能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化．用打氣筒打氣時，活塞與筒壁摩擦可以生熱；活塞壓縮空氣做功也可以生熱．實際當中用手摸氣筒時，感覺氣筒的最下端熱，活塞一般壓不到這個位置．活塞跟氣筒上下的摩擦次數(shù)是一樣的，而氣筒上下不一樣熱，說明由于摩擦使氣筒發(fā)熱不是主要原因．那么主要原因是活塞越往下壓，對氣筒內(nèi)空氣做功越多，消耗的機械能也越多，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能也越多，氣筒內(nèi)空氣溫度就越高，由于熱傳遞，氣筒下部的溫度也越高．所以乙同學的講法是對的．