Question

用打氣筒給自行車的車胎打氣，過一會(huì)兒筒壁會(huì)熱起來，解釋此現(xiàn)象時(shí)，甲同學(xué)說：“這是由于活塞上下移動(dòng)和筒壁摩擦，由于摩擦生熱使筒壁溫度升高引起的．”乙同學(xué)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(duì)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(gè)物體放在比它的溫度高的環(huán)境中，這個(gè)物體從外界吸熱，它的內(nèi)能就增加；把一個(gè)物體放在比它的溫度低的環(huán)境中，這個(gè)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體．外界消耗某種形式的能對(duì)物體做功，如果把某種形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個(gè)物體的內(nèi)能就增加；物體對(duì)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(gè)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(shí)，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(shí)際當(dāng)中用手摸氣筒時(shí)，感覺氣筒的最下端熱，活塞一般壓不到這個(gè)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(duì)氣筒內(nèi)空氣做功越多，消耗的機(jī)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(xué)的講法是對(duì)的．