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第十三章 内能
复习与提高
知识结构
内能
热量 比热容
热量
定义
比较物体吸热情况
比热容
定义
物理意义
水比热容大应用
热量计算
分子动理论初步知识
物资的构成
分子热运动
分子间作用力
分子动理论
内能
定义
影响因素
改变内能的方式
做功
热传递
1.热量：在 过程中，传递的热的多少叫做热量。
热量的单位是 ，简称 ，
符号 。
热量
热传递
J
焦耳
焦
2.质量为1 Kg的水温度升高1 ℃时吸收的热量约为 J。
4.2×103
4.水的质量越大、温度升得越高，
多
5.观看视频：比较不同物资的吸热情况
3.同种物质吸收的热量与物质的质量、温度变化量有关。
它吸收的热量就越 。
6.不同物质 ， 在质量相等、升高的温度相
7.总结：物体吸收热量的多少，不仅与其质量及温度的变化，及其种类有关，还与它是什么物质有关。
同时，吸收的热量一般不同。
比热容
2.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 与它的质量和 的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。表达式c＝ 。单位是焦每千克
热量
升高的温度
1.不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。
3.比热容的物理意义：
比热容是反映物质自身 的物理量。
性质
4.一些物资的比热容
摄氏度[J/(kg·℃)]。　
物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。
通过观察上表，你发现了什么？
①不同物质的比热容一般不同，也有些物质是相同的；同种物质的比热容可能
不同。液体比热容通常大于固体的比热容，水银例外。
②水的比热容最大，c水=4.2×103
J/(kg ·℃)。其物理意义是：
③与比热容有关的因素是：物质的种类、状态。
比热容是物质的特性。不同的物质，比热容一般不同。
5.归纳总结：
比热容是反映物质吸热能力强弱的物理量，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。
无关的因素是：物质的质量、温度、吸收热量或放出热量的多少。
质量为 1 kg的水温度升高（或降低）1 ℃时，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。
6.特点：比热容是物质的一种特性，只
与物质的 和 有关，与质
量的多少、温度的高低、吸收或放出热
量的多少等无关。不同的物质，比热容
一般不同（c为比值量）。
种类
状态
7.水的比热容较大的应用：
①调节气温(水的温度难改变)
Q=cm t
t=
一定质量的水，吸收(或放出)热量时，水的温度变化小，有利于调节气温。
沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区温差大，其原因是什么？
白天，海水吸收热量，由于海水比热容大，温度上升小。晚上，海水放出
热量，由于海水比热容大，温度下降小。
白天，沙子吸收热量，由于沙子比热容小，温度上升大。
晚上，沙子放出热量，由于沙子比热容小，温度下降大。
我国北方楼房中的暖气用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中，用水作为输送热量的介质有什么好处？
由Q=cm t可知,一定质量的水与比热容小的物质相比，升高(或降低)相同的温度时，水吸热(或放热)多，用水作为冷却剂或取暖调节的介质效果更好。
②冷却或取暖（水的吸热、放热本领强）
热水袋取暖
打铁匠用水冷却烧红的铁
水来给汽车发动机散热
海陆风和陆海风
对流是夏季海岸形成微风的原因。风有时吹向海岸，有时吹向陆地。白天，在炎热的日光下，暖空气从陆地上升起，海洋上来的冷空气进行补充，形成了吹向海岸的海陆风。请用比热容分析夜间会形成什么样的风。
夜晚，失去了太阳热辐射的海水和沙石都要降温，比热容小的沙石温度降得更快，导致陆地上方的气温低于海水上方
的气温。海水上方温度较高的热空气上升，陆地沙石上方温度较低的冷空气流动到海水上方进行补充。这样就形成了夜间由陆地吹向海洋的陆海风。
8.用传感器比较不同物质的比热容
如图所示，用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和食用油的两支试管固定在铁架台上，温度传
感器的探头部分要分别与试管内的水和食用油接触良好。 温度传感器通过数据采集线与计算
机相连接。
在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”同时打开红外加热器的开关，对盛有水和食用油的试管进行加执在计算机上可以得到水和食用油的温度—时间图像，进而比较它们的比热容。
9.热量的计算
吸热公式： ；
放热公式： 。
Q吸＝cm（t－t0）
Q放＝cm（t0－t）
cm t
10.温度与时间图象：
如图所示，用相同规格的加热装置加热质量相同的甲、
乙物质吸热相同，
则c甲 c乙。
＜
若用Δt表示温度的变化量，则上述两个公式可以表述为：
Q＝ 。
例1：在探究“不同物质吸热升温的现象”的实验中，不需要控制相同或相等的变量有（　　）
A．完全相同的加热方式
B．质量相同的液体a和b
C．酒精灯里
酒精的质量
D．装液体a和
b的容器。
C
分子动理论的初步知识
1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子—— 构成的。分子体积非常小，直径以 m为单位来量度，肉眼看不见。
2.分子热运动
（1）扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。它说明了：①分子在不停地做 运动；②分子间存在一定的 。
分子、原子
10-10
无规则
间隙
观看视频：气体扩散现象
结论：这是气体的扩散现象，它表明气体分子在不停地做无规则运动。
（2）分子热运动：
温度
扩散现象也可以发生在液体和固体之间。请举例说明。
固体、液体和气体中的每一个分子都在永不停息地做无规则运动。固体、液体和气体都会发生扩散。
结论：
分子热运动越剧烈，温度越高，扩散越快。
一切物质的分子在不停地做无规则运动
。 越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动。
3.分子间作用力：分子之间存在相互作用的 （如被紧压在一起的两个铅柱很难被分开）和 （如固体、液体很难被压缩）。分子间的引力和斥力是同时存在的。
引力
斥力
4.分子动理论的初步知识：
常见的物质是由大量的 构成的；物质内的分子在不停地做 运动；分子之间存在 力和 力。
分子
热
引
斥
分子间的作用力
①分子间同时存在引力和斥力。
③当分子间距离变大时——表现为引力。
②当分子间距离变小时——表现为斥力。
④当分子间距离非常大时——作用力可忽略。
各种热现象的微观本质都是分子的热运动。
5.固态、液态和气态物质的微观特性和宏观特性
例2：以下关于分子间作用力的说法中，正确的是（　　）
A．分子间既存在引力也存在斥力，但引力总是大于斥力
B．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力
C．注射器内的水很难被压缩，这表明水分子间的作用力主要表现为斥力
D．一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力
B
例3：如图所示图a是一个铁丝圈，中间松松地系一根棉线，图b是浸过肥皂水并附着肥皂薄膜的铁丝圈，图c表示手指轻轻地碰一下棉线
的任意一侧。图
d表示一侧的有
肥皂液薄膜破了，
棉线被拉向了另一侧。这说明
。其中棉线的作用是 。
分子间存在着引力
证明分子引力的存在
内能
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的 能与 能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是 。
动
分子势
焦耳（J）
注意：内能不是一个分子或少数分子的能量，而是物体内部所有分子的总能量。
2.影响因素：物体内能大小与物体
、 、 、 和 等因素有关。例如同一物体，温度升高，内能 ；温度降低，内能 。在温度、状态均相同的情况下，物体的质量越大，内能越 。
增大
减小
大
质量
温度
状态
种类
体积
3.特点： 物体，在 时候都具有内能， 绝不可能为零。
当物体的内能发生变化时，物体的 发生改变或 发生改变。
任何
一切
内能
温度
物态
水和酒精，即使质量和温度相同，因酒精分子间作用力较弱，其内能通常低于水。
当物体的体积减小时，分子间距减小，分子间势能增加（以斥力为主时），从而导致总内能增大。
同一物体同一温度物态不同，内能不同。
0度的冰和0度的水
4.改变物体内能的方式
转移
转化
温度差
增加
增加
减少
减少
①③⑤⑥⑧
②④⑦⑨⑩
外界对物体做功，或物体对外做功
5.温度、内能和热量的关系
温度升高
内能增加
不一定吸热
(如：钻木取火，摩擦生热)
不一定升温
内能增加
不一定吸热
(如：晶体熔化，
水沸腾)
吸收热量
不一定升温
内能不一定增加
(若吸热的同时对外做功，内能可能不变或减小)
6.内能与机械能的区别
物理量
内容
机械能
内能
研究对象
概 念
大 小
宏观物体
微观分子
物体动能和势能的总和
物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。
取决于物体整体运动状态，与物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变程度等因素有关。
取决于分子所处的状态
内能是不同于机械能的另一种形式的能。
热传递和内能的改变
1.热传递
①概念：温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低，我们把这个过程叫做热传递。
②热传递条件：存在温度差和相互接触。
③热传递方向：
从高温物体到低温物体， 或者从物体的高温部分到低温部分。
2.热量
①概念：热传递过程中传递能量的多少，我们称为热量。符号为Q。
②热量的单位：
焦耳(简称焦，用J表示)
3.热传递改变物体的内能
①热传递改变物体的内能的实质
能量的转移
②热传递的过程：
内能转移的过程。
内能从高温物体向低温物体转移。（注意：不是传递温度）
高温物体
低温物体
温度降低
温度升高
内能减少
内能增加
内能
能量
③热传递改变内能的实例
请举例说明在生活和生产中属于热传递改变物体内能的事例。
对手哈气暖手
暖水袋暖手
喝热开水
洗热水澡
人烤火取暖
除了热传递，还有什么途径可以改变物体的内能？
太阳灶
太阳能热水器
用力反复弯折铁丝发热
1.活塞压缩空气做功使棉燃烧
做功和内能的改变
活塞压缩空气做功
空气内能增大，温度升高
达到脱脂棉的燃点燃烧
机械能
内能
对气体压缩做功
2.生活中还有哪一些类似的现象或事例，请说一说。
用力搓手，手变暖和
3.内容：外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高；
物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低。
4.做功的实质：
能量的转化
5.向瓶内打气瓶塞跳起，瓶内出现白气。
瓶内气体推动瓶塞做功（瓶塞跳起）
瓶内气体内能减少，瓶内气体温度降低
水蒸气液化为小水滴(出现白气)
机械能
内能
气体膨胀做功
6.做功改变内能的实例
用力擦火柴，火柴与打磨涂层摩擦做功，内能增加，温度升高，火柴点燃。
飞船返回舱返回地球，返回舱穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能增加，温度太高，表面燃烧。
7.改变物体内能的途径是：
做功和热传递
改变物体内能的实质是机械能与内能的转化
改变物体内能的实质是能量的转移
做功
热传递
等效
8.功、热量和内能有相同的单位，都是焦耳（J）
特别注意：在分析能量及温度变化的过程中，注意方向。
例4 ：如图甲所示是“探究不同物质的吸热能力”的实验装置，小雷用相同的酒精灯分别给 A、B 两种液体加热。
（1）除了如图甲所示的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 。
停表
（2）实验前，小雷选取初温和 相同的A、B两种液体进行实验。这里用到了的研究方法是 。
质量
控制变量法
（3）选用相同的酒精灯分别给A、B两种液体加热，目的是保证相同时间内两种液体 相同。这里用的研究方法是 。
吸收的热量
转换法
（4）小雷将实验数据记录在如下的表格中：
①分析表格中第1、3两次实验数据，小雷认为：加热相同的时间，B 升高的温度高一些，这说明B 吸收的热量多一些。小雷的判断 （选填“正确”或“不正确”），请说明理由：
。
用相同的加热装置加热相同时间，
液体吸收的热量相等
不正确
②通过分析可知：质量和加热时间相同的液体A和液体B，液体
的温度变化较大，表明液体 的吸热能力较强。物理学中用 这个物理量来描述物质的吸热能力。
B
A
比热容
（5）冬天，小雷想自制一个暖手袋，若只能从A、B 两种液体中选取一种装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择液体 。
（6）实验中是利用 的方式来改变液体的内能的。做第2次实验时，液体A第1 min的内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）第2 min的内能。
（7）若A、B 两种液体中有一种是水，则另一种液体的比热容是
J/(kg·℃)。质量为100 g的液体B加热2 min吸收的热量为 J。加热过程中，液体B的比热容 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
A
热传递
小于
4.2×103
2.1×103
不变
（8）图乙中，若图线②反映液体A的温度随时间的变化规律，则图线
（选填序号）可以反映液体B的温度随时间的变化规律。
（9）小雷认为原方案有较多缺点，因此改进了方案并设计了如图丙所示的装置。与原方案相比，该方案具有的优点是 ：
（答出一个即可）
①
用同一热源加热，确保相同时间
内提供的热量相等
（或只需要一次加热，节能省时间)
课堂练习：
1.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A.物体吸收热量，温度一定升高
B.80℃的水含有的热量一定比30℃的水多
C.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
2.使质量相等的铜块和铁块同时从沸水中取出来，并放在足够大的冰块上，经过足够时间，能使冰熔化得较多的金属是[c＝0.39×103J/(kg·℃)，
c＝0.46×103J/(kg·℃)]（ ）
A.铜块
B.铁块
C.可能是铜块也可能是铁块
D.无法确定
D
B
3.一块0℃的冰在熔化成0℃水的过程中 （选填“吸收”或“放出”）了热量，这个过程中分子的 （选填“动能”或“势能”）不会发生改变。
4.在加油站给汽车加油时，我们会闻到汽油味，而这是由于汽油分子
的结果。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成分是水，这是利用了水的 较大的特点。
吸收
动能
做无规则运动
比热容
下 课
Thanks!
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