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第十三章 内能
复习课
复习目标
1.知道常见的物质是由分子、原子组成的；知道分子动理论的基本观点。
2.知道内能、热量的概念；能简单描述温度和内能的关系；知道改变内能的方法。
3.了解比热容的概念，尝试用比热容解释简单的自然现象；会进行简单的吸放热计算。
要点回顾
一、分子动理论
分子动理 论的内容 物质是由大量 、 构成的
物质内的分子在不停地做
分子之间存在 和
扩散 扩散的快慢与 有关
扩散现象表明了 ，也说明了分子间有 　　
物质的三 态特征 固体 分子间距离 ，分子作用力很 　　　 ， 固定的体积， 固定的形状
液体 分子间距离 ，分子作用力较 　　　 ， 固定的体积， 固定的形状
气体 分子间距离 ，分子作用力很 　　　 ， 固定的体积， 固定的形状
二、温度、内能和热量
物理 量 温度 内能 热量
区别 温度表示物体的 ，不能被传递或转移，其单位是 ，温度是物体内部分子热运动快慢程度的标志 内能是不同于机械能的一种形式的能，改变内能的途径： 实质上是内能转移的过程；另一个途径： 实质上是内能与其他形式的能的转化过程。其单位是 ， 物体都具有内能，它是物体内所有分子 和 的总和，它与 　 和 有关 热传递过程中传递 的多少，其单位是 ，热量是一个过程量，不是物体所具有或含有的。它用“吸收”或“放出”来表示
联系 热传递可以改变物体的内能，使其内能增大或减小，但温度不一定改变(晶体熔化、凝固过程)，即物体吸热，内能会 ，物体放热，内能会 ，但物体的温度 改变。 如果物体的温度升高，物体的内能会 ，物体温度降低，物体的内能会 ，但物体内能变化不一定是吸收或放出了热量，因为做功也可以使物体的温度发生改变
注意：（1）热量是一个过程量，不能说“含有”或“具有”热量；（2）若物体吸收热量，内能一定增大，但温度不一定升高；若物体温度升高内能一定增大，但物体不一定吸收了热量。在解答时注意厘清三者之间的关系。
三、比热容及其计算
比热容 定义 一定质量的某种物质，在温度升高时 与 之比，叫做这种物质的比热容，比热容用符号 表示
单位
意义 表示物体吸热或放热能力的物理量，比热容越 表示吸热或放热能力越强
水的比 热容 大小
物理意义
热量的 计算 吸热公式
放热公式
注意：在利用吸热或放热公式进行计算时，注意题目中的字眼，“升高到”指物体的末温，而“升高”“升高了”指变化的温度，即。
本章热点题型
一、分子热运动
例1 封闭在容器内的气体，是由大量的气体分子组成的，这些分子都在不停地做无规则运动。下列有关说法正确的是（ ）
A.温度一定时，气体分子的运动速度大小都相同
B.温度一定时，向各个方向运动的气体分子都有
C.温度升高时，每个气体分子的运动速度都增大
D.温度降低时，所有气体分子的运动方向都相同
解析：温度一定时，气体分子的运动速度大小没有规律，故A错误；温度一定时，分子运动没有规律分子运动朝各个方向，故B正确；温度升高时，大部分气体分子速度增大，不是每个气体分子速度都增大，故C错误；温度降低时，气体分子运动还是朝各个方向，故D错误。
答案：B
例2 下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A.刮风时灰尘在空中飞舞
B.酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味
C.夏日的“荷城”贵港，荷花飘香
D.在一杯热水中加盐，过一段时间整杯水都变咸了
解析：刮风时灰尘在空中飞舞，是固体颗粒在空气中运动，不属于分子运动。故A符合题意。
答案：A
跟踪练习1　下列现象能说明分子在做无规则运动的是（ 　）
A.柳絮飞舞　　　　　 B.玉兰飘香
C.落叶纷飞　　　　　 D.瑞雪飘飘
跟踪练习2　进入刚装修完的房屋，我们常常会闻到一股刺鼻的气味，这气味主要来自装修材料中的甲醛，它是一种对人体有害的化学物质。能闻到气味说明甲醛分子在做 运动，这种运动会随温度的升高而 (选填“加剧”或“减缓”)。
跟踪练习3　关于物质的构成与分子热运动，下列说法正确的是( )
A.物质是由分子、原子组成，原子由质子和中子组成
B.光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子
C.两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间只存在引力
D.在一小杯清水中滴入红墨水，一段时间后整杯水变红，这是扩散现象
二、内能的理解及内能的改变
例3　(多选)物理学把“物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，下列判断正确的是( )
A.同一物体温度越高，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
解析：因为内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以内能的大小就与分子的个数、分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。同一物体分子个数是一定的，当温度升高时，分子的热运动就越剧烈，则分子的动能就越大，从而可知物体的内能就越大，故选项A正确，选项B错误；温度相同的同种物质，分子个数越多，则物体内能就越大，故选项C正确，选项D错误。
答案：AC
例4　如图13-1所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气。当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该实验的分析错误的是（ ）
图13-1
A.往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B.往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C.瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低
D.瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
解析：往瓶内打气时，是压缩气体做功，使瓶内气体内能增加，温度升高，故A选项的分析正确，B选项的分析错误；瓶塞跳出时，瓶内气体膨胀对外做功，使瓶内气体内能减小，温度降低，故C、D选项的分析均正确。
答案：B
跟踪练习4　如图13-2所示事例中，不属于做功改变内能的是( )
　　 　　　　　　
A.冷天搓手取暖 B.空气被压缩时内能增大
　　 　　
C.烧水时水温升高 D.下滑时臀部发热
图13-2
跟踪练习5　飞机在空中飞行时，机翼上方空气流速比下方大，所以机翼上方空气压强比下方 。飞机外壳与空气摩擦，温度升高，这是通过 的方式增加内能。飞机降落时，在逐渐靠近地面过程中飞机的重力势能 。
跟踪练习6　南极洲的冰川　 　（选填“具有”或“不具有”）内能，古人钻木取火是通过　 　的方式来改变物体内能的。
三、温度、内能和热量
例5　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，其内能增加
解析：热量是热传递过程中内能的改变量，物体的内能虽多，但在放热过程中，内能的改变量很小，那么物体放出的热量就很少，故A选项错误；影响物体内能大小的因素有温度、质量、物态等，同一物态，同种物质组成的物体，温度相同，质量越大，它的内能就越大，故B选项错误；改变物体内能的方式有做功和热传递，做功和热传递在改变物体内能上是等效的，如果物体的内能增加，则可能是外界对物体做了功，也可能是发生了热传递，故C选项错误；晶体在熔化过程中，虽然温度不变，但要吸收热量，因此晶体的熔化过程内能一定增加，故D选项正确。
答案：D
跟踪练习7　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越多
B.物体温度为0 ℃时内能为零
C.双手互搓，手的内能不会增加
D.内能可自动地从高温物体转移到低温物体
跟踪练习8　关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加，温度一定升高
B.物体温度升高，一定吸收了热量
C.物体温度降低，内能一定减少
D.物体吸收了热量，温度一定升高
四、探究物质的吸热能力
例6　为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图13-3所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
图13-3
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
(1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异。
(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给
加热更长的时间，此时水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用
这个物理量来描述。
解析：(1)由实验数据记录表看出，食用油和水的质量、初温相同，加热装置相同，说明在相同的时间内，食用油和水吸收的热量相同，因此，只要比较水和食用油加热相同时间后升高的温度，就可以判断它们吸热能力的差异。(2)由实验数据记录表看出，对食用油和水都加热6 min，食用油和水的末温分别为68 ℃和45 ℃，要使它们的最后温度相同，应给水加热更长的时间，此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。(3)不同的物质吸热本领一般不同，物理中用比热容这个物理量来描述物质的这一特性。
答案：（1）升高的温度(或温度升高的多少等) （2）水 大于
（3）比热容
跟踪练习9　（2019·山东济宁）探究物质的吸热能力，通常有两种方案
方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。
方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。
(1)为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的。当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中 的变化便可知温度的变化。
(2)下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 液体吸热情况“多”或“少”
甲 10 30 40 6 多
乙 10 30 40 3 少
①分析表中信息，小明采用的是 　 (选填“方案一”或“方案二”)；
②分析表中数据，可得出的结论是 　 ；
③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，应选 液体作发动机冷却液。
五、比热容的理解
例7　关于比热容，下列说法正确的是( )
A.物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物质的比热容跟物体的温度有关
C.物质的质量越大，它的比热容越大
D.物质的比热容与温度、质量都没有关系
解析：一定质量的某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量及温度变化量乘积的比值，叫做这种物质的比热容。比热容反映了物质的吸、放热本领，在物质的物态不变时，同种物质的比热容是一个定值，不同物质的比热容一般不同，比热容的大小与物体吸热或放热的多少无关，与物体的质量、温度等无关。故选D。
答案：D
跟踪练习10　水的比热容比煤油大，如图13-4所示，隔着石棉网同时加热规格相同、分别装有质量和初温都相同的煤油和水的试管，试管内液体温度升高到40 ℃。这个过程中（ ）
图13-4
A.煤油温度先升高到40 ℃
B.同一时刻水的温度比煤油的高
C.加热相同时间，水吸收的热量多
D.升高相同的温度，煤油需加热较长的时间
六、利用水的比热容大解释现象
例8　夏天，当你赤脚在烈日当空的小河边游玩时，你会发现：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为( )
A.水比小石头的温度变化大
B.水比小石头的比热容大
C.水比小石头吸收的热量多
D.水比小石头的比热容小
解析：在同样的阳光照射下，水和小石头吸收的热量相同，因水的比热容比小石头的比热容大，故水升高的温度小，因此感觉河水冰凉而小石头热得烫脚。
答案：B
跟踪练习11　无论是白天还是夜晚，人们漫步在海滨，会感到习习海风迎面吹拂，十分畅快。这样的风非常柔和，通常情况下，它白天从海上吹向陆地，夜晚从陆地吹向海上(图13-5)，气象上把这种风称为“海陆风”。请你运用学过的物理知识说明海陆风形成的原因。
图13-5
七、热量的简单计算
例9　小阳家的热水器内装有质量为5 kg的水，该热水器中水的温度从20 ℃升高到40 ℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为 J/(kg·℃)]
解析：题目中已知水的质量、水的比热容以及水的温度变化，利用公式即可求得水吸收的热量。
解：
。
跟踪练习12　某环保电力有限公司是一家焚烧生活垃圾的发电厂，它每年通过焚烧垃圾可生产出1.2亿千瓦时的电能。假若燃烧1 t生活垃圾可以放出 J的热量，则这些热量可以在1个标准大气压下将多少kg的水由20 ℃加热到沸腾？]
参考答案
要点回顾
一、分子　原子　无规则运动　引力　斥力　温度　分子一直不停地做无规则的运动　间隔　很小　大　有　有　较大　小　有　无　很大　小　无　无
二、冷热程度　℃　热传递　做功　焦耳　所有　动能　分子势能　温度　分子间相互作用力　能量　焦耳　增大　减小　不一定　增大　减小
三、吸收热量　升高的温度与质量乘积　c　J/(kg·℃)　大　
J/(kg·℃)　1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃时所吸收(或放出)的热量为 J　
跟踪练习
1.B
2.永不停息的无规则　加剧
3.D
4.C
5.小　做功　减小
6.具有 做功
7.D
8.C
9.（1）液柱高度
（2）①方案二　②甲液体的吸热能力大于乙液体　③甲
10.A
11.海陆风的形成，是由陆地和海水的比热容不同造成的。由于海水的比热容大，接收太阳辐射能后，表面升温慢；陆地沙石的比热容小，升温比较快。于是，白天由于陆地气温高、空气上升快而形成由海面吹向陆地的海风。夜晚正好相反，海水降温慢，海面气温较高，空气上升而形成由陆地吹向海面的陆风。
12.解：根据公式得：
。

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