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内能及其应用
（一）分子热运动
一、物质的构成及性质
1、 物质构成：常见的物质几乎都是由极其微小的粒子——分子和原子构成的。
我们把这种保持物质原来性质不变的最小微粒叫作分子或者原子。
2、 分子很小
直径、体积很小：如果把分子看成球形，通常一个分子的直径只有百亿分之几米。常用埃(lO-10 m)作为单位度量分子，肉眼和光学显微镜是观察不到单个的分子的。水分子的直径是4×10-10 m 。
质量很小：1个水分子的质量约为3×10-23 kgo
3、分子间存在间隙：构成物质的分子并不是一个紧挨着一个排列的，分子间存在间隙。
水和酒精混合实验
实验现象：水和酒精混合后，总体积减小（比水与酒精的体积之和小），这是因为分子间存在间隙。
二、分子热运动
1、扩散现象
定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散。
扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，同时还说明分子之间存在间隙。
气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象。
扩散现象发生的条件：
1、不同物质：固、液、气均可。
2、相互接触：没有相互接触的物体之间不会发生扩散。
分子热运动
定义：一切物质的分子都在做无规则运动，这种无规则运动叫分子热运动。
分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。
* 扩散现象直接说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。同时还说明分子之间存在间隙。
三、分子间的作用力
①分子间存在相互作用的引力和斥力；
②分子间引力和斥力的关系
③物质三态的分子结构对比
四、分子动理论的内容
物质是由大量分子、原子构成的；
构成物质的分子在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫分子热运动；
分子间同时存在引力和斥力。
习题练习
1、下列现象与分子热运动有关的是（ ）
A、春天，百花争艳 B、夏天，波光粼粼 C、秋天，丹桂飘香 D、冬天，大雪纷飞
2、如图所示，两表面磨平的铅块紧密接触后可吊起台灯，这说明（ ）
A、分子间存在斥力
B、分子间存在引力
C、分子间存在间隙
D、分子在不停地做无规则运动
3、将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（ρ二氧化氮＞ρ空气）的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开。抽开隔板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否作无规则运动。对于玻璃瓶的三种放置方法 （如图所示），四位同学判断正确的是（ ）
A.小华认为甲图放置最合理 B.小夏认为乙图放置最合理
C.小梦认为丙图放置最合理 D.小满认为三种放置方法都合理
4、端午节那天，妈妈煮茶叶蛋时小宇闻到浓郁的茶蛋的香味，这是属于 现象。煮蛋时先大火，等锅里水沸腾后改用小火，既能节约时间又能节省原料，这是因为水沸腾时吸热但 。 煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快，这是由于 。
（二）内能
一、基本概念
分子动能：分子在不停地做无规则运动，同运动的物体一样，运动的分子也具有动能。物体内所有分子由于运动所具有的能叫分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。
分子势能：由于分子之间具有一定距离，也存在相互作用的引力和斥力，因而分子具有势能，称为 分子势能。
物体的内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。
二、对内能的理解
* 内能是指物体的内能，不是分子的内能，是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。单纯考虑一个分子的分子动能和分子势能是没有现实意义的。
* 一切物体在任何情况下都具有内能。
三、影响物体内能大小的因素
质量、温度、体积、物质种类和状态都影响内能的大小。
四、物体内能的改变
1、热传递改变物体内能
热传递的理解
热传递是把内能由温度高的物体传递给温度低的物体，而不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
2、做功改变物体的内能
规律：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，本身内能减少。
实质：内能与其他形式能量之间的相互转化。
实例：钻木取火、摩擦生热、划火柴和搓手取暖等。
3、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
五、热量
1、定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量用符号Q表示，单位是焦耳(J)。 在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。
2、对热量的理解
（1）热量是在热传递过程中，能量(内能)转移的多少。
（2）热量是一个过程量，它存在于热传递的过程中，离开热传递的热量是没有意义的，故不能说“某物体含有或具有多少热量”，只能说“吸收了多少热量或放出了多少热量”。
（3）热量的多少与物体能量(内能)的多少、物体温度的高低没有关系。
3、温度、热量、内能的区别与联系
习题练习
1、物理学中规定“构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能”。请你根据这个规定，结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ）
A.物体温度越高，物体内能越大
B.同一物体温度越低，物体内能越大
C.温度和状态均相同的同种物质分子个数越多，物体内能越大
D.温度相同的同种物质分子个数越多，物体内能越小
2、下列现象属于用热传递的方式改变物体内能的是（ ）
A.刚从蒸笼里拿出的馒头，放一阵子变凉了 B.冬天天冷，通过搓手发热取暖
C.用锤子敲打石头时，锤子发热 D.给自行车车胎打气，打气筒壁变热了
如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
试管中的水温度达到沸点后不再上升，内能不变
4、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A.物体的内能越多，放热一定越多 B.温度相同的物体，其内能一定相等
C.物体的内能增加，一定要吸收热量 D.晶体熔化时温度不变，其内能一定增加
5、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A.温度越高的物体所含的热量一定越多
B.内能相同的两个物体间会发生热传递
C.0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D.任何物体都具有内能，0℃的冰块的内能一定不为零
6、一个木块沿光滑的斜面滑下，在不计空气阻力时，关于物体的机械能和内能的变化，正确的是（ ）
A.机械能和内能都不变 B.机械能减少，内能不变
C.物体的机械能减少，内能增加 D.物体的机械能和内能都减少

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