第一章 ---內能

【考綱要求】1.瞭解分子動理論的初步知識;

2.知道物體的內能,知道影響內能大小的因素,改變內能的兩種方式;

3.掌握比熱容的概念,能利用比熱容解釋有關現象;

【知識網絡】

【考點梳理】

考點一 、分子熱運動

1.物質的構成:常見物質是由分子、原子構成的。 

2.分子的熱運動:

(1)擴散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象。

(2)影響擴散快慢的因素:溫度。

(3)擴散現象表明:一切物質的分子都在不停地做無規則運動。

3.分子之間的作用力:分子之間即存在斥力也存在引力。

要點詮釋:

1.物體內部大量分子的無規則運動叫做分子的熱運動。溫度的高低是物體內分子熱運動劇烈程度的標志。溫度越高,分子熱運動越劇烈,擴散越快。

2.分子之間的引力和斥力同時存在,隻是對外表現不同:

(1)當固體被壓縮時,分子間的距離變小,作用力表現為斥力。(2)當固體被拉伸時,分子間的距離變大,作用力表現為引力。3、分子動理論的基本觀點:(1)常見物質是由大量的分子、原子構成的;(2)物質內的分子在不停地做熱運動;(3)分子之間存在引力和斥力。

考點二 、內能(類比機械能學習,找到二者區別和聯系)

1.定義:構成物體的所有分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能。

2.單位:焦耳,符號:J。

3.影響內能大小的因素:溫度、質量、體積、狀態等。

4.改變內能的方式:熱傳遞、做功。(必考點

5. 內能與機械能的區別:物體的內能大小與物體內部分子的熱運動以及分子間的相互作用情況有關,是物體能量的微觀表現;物體的機械能則與整個物體的機械運動情況及相對位置有關,是物體能量的宏觀表現。物體的內能在任何情況下都不會為零(因為分子不停地做無規則運動總有動能),而物體的機械能可以相對為零。所以內能和機械能是兩種不同形式的能量。

要點詮釋: 1.內能與溫度:同一個物體,它的溫度越高,內能越大。物體的溫度升高,內能增加,內能增加,溫度不一定升高,如:晶體熔化的過程,物體吸收熱量內能增加,但是溫度不變。

2.熱傳遞:

(1)發生條件:必須有溫度差。

(2)方向:能量從高溫物體傳遞到低溫物體。

(3)結果:物體溫度相同。

(4)實質:內能的轉移。

3.熱量:熱傳遞中,傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個過程量,隻能說“吸收”或“放出”瞭熱量,不能說物體含有熱量。熱量的單位是焦耳(J)

4.做功:外界對物體做功,物體內能增加;物體對外界做功,物體內能減小。做功的實質是能量的轉化。

考點三 、比熱容 (必考點)

1.定義:一定質量的某種物質,在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比,叫做這種物質的比熱容。符號c2.單位:焦每千克攝氏度,符號是J/(㎏·℃)。3.熱量的計算:

(1)吸熱公式:

式中Q吸表示物體吸收的熱量,c表示物質的比熱容,m表示物體的質量,t0表示物體原來的溫度,t表示物體後來的溫度。(t-t0)表示溫度的升高量。(2)放熱公式:

比熱容相關的公式推導:

  式中(t0-t)表示物體溫度的降低量。要點詮釋:1.比熱容是物質本身的一種性質:(擁有這種特性的還有密度ρ,熱值q)

(1)同種物質在同一狀態下的比熱容與其質量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無關。

(2)同一種物質在不同的狀態下比熱容不同,如冰、水的比熱容是不同的。

2.水的比熱容比較大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表現:

(1)由於水的比熱容較大,一定質量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量較多,我們用水作為冷卻劑和取暖用。

(2)由於水的比熱容較大,一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多,這一點有利於調節氣候。夏天,太陽曬到海面上,海水的溫度升高過程中吸收大量的熱,所以人們住在海邊並不覺得特別熱;冬天,氣溫低瞭,海水由於溫度降低而放出大量的熱,使沿海氣溫降得不是太低,所以住在海邊的人又不覺得特別冷。

小練習:學習玩檢測自己喲

【鞏固練習】

一、選擇題

1、以下說法正確的是 (  )

A.破鏡難圓是因為固體分子間隻存在斥力

B.宇宙大爆炸理論認為宇宙生於大爆炸:爆炸引起宇宙膨脹

C.在空調房間吸煙時,會看到煙霧在空中彌漫,這是分子的無規則運動

D.微風襲來,聞到陣陣花香,這是擴散現象

2、下列說法正確的是(  )

A.兩杯水溫度相同,內能也一定相同

B.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞

C.由於水的比熱容大,工廠裡的冷卻塔常用水作為冷卻介質

D.質量、初溫相同的水和煤油放出相同的熱量後,水的溫度高於煤油的溫度

3、如圖所示實驗或事例,屬於內能轉化為機械能的是(  )

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4、質量相同的水和食用油吸收相同的熱量,________的溫度變化較大;質量相同的水和食用油升高相同的溫度,________吸收的熱量較多。

5、小王學習瞭有關熱學的知識後,知道水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)。 (1) 如果小王用燃氣灶將質量為5Kg、溫度為20℃的水加熱到100℃,則水需要吸收多少熱量? (2) 若小王燒水用的煤氣灶使用的是熱值為4.2×107J/Kg的煤氣,且燃氣灶燒水時的熱效率(熱效率等於水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比)為20%,則實際消耗的煤氣為多少千克? (3) 為瞭節約能源,小王對燃氣灶進行瞭改進,使燃氣灶的熱效率得到瞭提高,若小王在同樣的條件下將質量為5Kg、溫度為20℃的水加熱到100℃,可比原來節省0.04Kg的煤氣,則現在燃氣灶燒水時的熱效率為多少?

[提示]:做完在看答案喲!

答案:1、【答案】B

【解析】破鏡難圓是因為分子間的距離大,達不到引力產生的條件故A錯。分子的運動是肉眼看不到的,故C錯。擴散現象一定是分子的自發行為,而不是外力所為,微風送來花香,這是外力所致,不是擴散現象。

2、【答案】CD

【解析】A、因為不知道兩杯水的質量,所以我們不能確定溫度相同的兩杯水哪個內能大,哪個內能小,故A錯誤;B、熱傳遞的條件是:有溫度差;熱傳遞的特點是:高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,熱量從高溫物體傳給低溫物體,但內能小的物體溫度可能比內能大的物體溫度高,因此熱量也可能由內能小的物體傳給內能大的物體,故B錯誤;C、因為水的比熱容較大,相同質量的水和其它物質比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以工廠裡的冷卻大多用水作冷卻物質,故C正確;D、質量相同、初溫相同的水和煤油,放出相同的熱量;因為Q=cm△t,而水的比熱容大,所以由△t=Q/cm

可知,水的溫度變化小,故水的末溫高一些,而煤油的末溫低一些,故D正確。

3、【答案】D

【解析】A由滑梯上滑下,臀部會有灼熱感,機械能轉化為內能,故A錯誤;B、C搓手取暖,鉆木取火,都是機械能轉化為內能,故B、C錯誤;D水蒸氣頂開軟木塞,是利用水蒸氣的內能來做功,把內能轉化為機械能,故D正確。

4、【答案】食用油; 水 

5、【答案與解析】 (1)水吸收的熱量:

(2)燃氣灶的熱效率為20%,所以:

  需要煤氣的質量:

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(3)改進後的燃氣灶的熱效率:

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