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第二讲·内能
考点一 分子热运动
物质 构成 常见的物质是由极其微小的粒子——________、______构成的
大小 分子的大小通常以_________为单位来量度
扩散 定义 ________的物质在互相接触时___________的现象
发生 范围 可以在______体、_______体、_____体间进行
关系 一切物质的分子都在不停地做_________运动,温度越______,分子运动越剧烈
分子热 运动 定义 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫做分子的热运动
分子
原子
10-10 m
不同
彼此进入对方
固
液
气
无规则
高
分 子 间 的 作 用 力 作用力 分子之间存在着相互作用的_______和________
特点 分子间距离变小时,表现为_________;分子间距离变大时,表现为________;分子间距离很大时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略
分子 动理论 常见的物质是由大量的________、_________构成的;物质内的分子在不停地做___________;分子之间存在____力和______力 （续表）
引力
斥力
斥力
引力
分子
原子
无规则运动
引
斥
考点二 内能
1.内能及其改变
定义 构成物体的所有分子,其热运动的_______与__________的总和,叫做物体的内能
影响 因素 ①温度:同一物体,温度越高,内能______;温度降低,内能____;
②质量:在温度相同、状态相同的情况下,___________的物体,内能大;
③物体的内能与其材料和状态也有关
动能
分子势能
越大
减少
质量大
改变 方式 热传递 做功
规律 物体吸收热量,内能_________;物体放出热量,内能减少 外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,其内能_____
实质 能量的______,即能的形式在转移的前后没有改变 内能与其他形式的能的相互转化
（续表）
增加
减少
转移
补充 说明 ①热量:在热传递的过程中,传递能量的多少; ②条件:存在温度差; ③传递方向:热量只能自发地从________物体传到_________物体,直至温度相同; ④生活实例:烧水做饭、哈气取暖等 生活实例:钻木取火、搓手取暖等
（续表）
【提示】由于分子在永不停息地做无规则运动,所以物体的内能永不为零,一切物体在任何时候都有内能。
高温
低温
2.热量
概念 在热传递过程中,___________的多少叫做热量,用Q表示
单位 焦耳(符号:_____)
说 明 温度、热量和内能的关系:
①温度是一个状态量,通常用“是”“物体的”等词描述。物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸收了热量;
②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”“放出”等词修饰,不能用“有”“含有”“物体的”等词修饰。物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高。如晶体熔化、液体沸腾的过程;
③内能是一个状态量,通常用“物体的”“物体有”等词修饰。物体内能增加,不一定是吸收了热量。物体内能增加,温度不一定升高
传递能量
J
3.温度、内能和热量的区别
区别 温度 内能 热量
从分子 动理 论的 观点看 分子热运动的剧烈程度的标志 物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 在热传递过程中内能转移的数量
概念 辨别 物体的冷热程度 能量的一种形式 在热传递过程中传递能量的多少
表达 方式 不能说“传递”和“转移”,只能说“是”多少 “具有” “吸收”或
“放出”
存在 形式 状态量 状态量 过程量
单位 ℃ J J
考点三 比热容
1.探究：比较不同物质吸热能力
实验 装置
实验 设计 比较水和食用油吸热能力的方法:
①吸收相同的热量,比较_______多少;
②升高相同温度,比较______多少
升温
吸热
探究 方法 实验时应控制水和食用油的_____相同,升高相同的温度或吸收相同的热量(即加热相同的时间),这种研究问题的方法称为__________
得出 结论 ①__________的水和食用油,_____________, ____吸收的热量多,说明水的吸热能力____;
②物体吸收热量的多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关
质量
控制变量法
质量相等
升高相同的温度
水
强
（续表）
2.比热容
物理 意义 ①比热容是表示物质吸、放热能力强弱的物理量,是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与其他因素无关;
②质量相同的不同物质,吸收或放出相同热量时,比热容___的物质温度变化较小;
③质量相同的不同物质,温度变化量相同时,比热容____的物质吸收或放出的热量多
定义 一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的_____与它的_____和升高(或降低)的______乘积之比,叫做这种物质的比热容,用符号c表示
公式 ________
大
大
热量
质量
温度
单位 焦耳每千克摄氏度,符号是________
水的比热 容及意义 水的比热容是________________,它表示的物理意义是____________________________________,吸收(或放出)的热量是______________
水的比热 容较大的 应用 制冷剂、取暖、调节气候
补充 ①吸热公式:___________;②放热公式:___________;
其中c表示比热容,m表示物体的质量,t0表示初温,t表示变化后的温度,即末温;
③比热容与物质的种类和状态有关,与物体的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关
J/(kg·℃)
4.2×103 J/(kg·℃)
质量为1 kg的水,温度升高(或降低)1 ℃时
4.2×103 J
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
（续表）
课堂练习
1.(2020·扬州)分子很小,看不见摸不着,但我们可以通过一些现象来认识分子。对于分子的认识,下列说法正确的是 ( )
A.固体很难被压缩,说明固体分子间无空隙
B.液体可以流动,说明液体分子间无作用力
C.塑料吸盘能“吸”在墙壁上,说明分子间存在吸引力
D.闻到远处的花香,说明分子在不停地做无规则运动
D
2.(2022·毕节)2022年6月3日,是我国的传统节日——端午节。下列关于端午节煮粽子的说法中,错误的是 ( )
A.煮粽子的过程中,粽子的内能增大是通过热传递实现的
B.很远就能闻到煮熟的粽子香味,是因为分子不停地做无规则运动
C.刚出锅的粽子,不能用手直接拿,是因为粽子含有的热量太多
D.用高压锅煮粽子,利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C
3.(2022·怀化)为了迎接中考,妈妈为小星改善营养,炖了一只鸡,小星刚进家就闻到浓浓的香味。下列说法正确的是 ( )
A.闻到香味说明分子在做热运动
B.鸡汤温度升高是通过做功增大内能的
C.鸡汤沸腾后继续加热温度升高
D.炖鸡的高压锅是利用气压越高液体沸点越低的原理
A
4.(2022·吉林)下列实例中,通过热传递改变物体内能的是( )
A.搓手取暖 B.用冷水冷却热鸡蛋
C.钻木取火 D.磨刀时刀的温度会升高
5.(2020·无锡)关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0 ℃的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能
B
D
6.(2019·毕节)下列现象中,利用热传递使物体的内能减小的是( )
A.来回弯折的铁丝温度会升高
B.冬季用热水袋取暖
C.冬天手接触冰块会觉得很冷
D.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低
C
7.(2021·衡阳)下列现象和推断不符合实际的是 ( )
A.现象:抽去玻璃板,两瓶中的气体都会变成红棕色
推断:分子在不停地做无规则运动
B.现象:稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大
推断:分子间只有引力没有斥力
C.现象:棉花被点燃
推断:外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高
D.现象:当塞子跳起时瓶内出现“白雾”
推断:物体对外界做功,物体内能减小,温度降低
B
8.(2021·临沂)下列与热现象有关的说法,正确的是( )
A.固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B.0 ℃的物体也有内能,但一定很小
C.物体吸收热量后,温度不一定升高
D.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
C
9.(2020·赤峰)下列关于热现象的说法正确的是 ( )
A.水在沸腾过程中吸收热量,温度不断升高
B.一杯水的比热容比一桶水的比热容小
C.冬天搓手取暖是通过做功方式改变物体的内能
D.物体的运动速度越大,物体内部分子运动就越快,因而物体的内能越大
C
10.(2020·通辽)下列说法正确的是 ( )
A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B.雪花纷飞,说明分子不停地做无规则运动
C.同一物体,温度降低得越多,放出的热量越多
D.汽油机的压缩冲程,汽缸内的混合物内能增加,温度升高
D
11.有关物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容跟物体的质量有关,质量越大,比热容越小
B.比热容跟物体的温度有关,温度越高,比热容越大
C.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D.比热容是物质本身的一种特性,与物体的温度、质量都无关
D
12.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图所示的是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为1∶2
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C.加热相同的时间,B吸收的热量比A吸收的热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收的热量较少
D
13.下表中是几种物质的比热容,小张同学根据提供的数据得出了四个结论,其中正确的是 ( )
A.一杯水比一桶煤油的比热容小
B.液体的比热容一定比固体的比热容大
C.水吸收或放出热量的本领较强,常用作冷却剂
D.比热容是物质自身的性质之一,只和物质的种类有关
C
几种物质的比热容/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×103 铁 0.46×103
酒精 2.4×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.54×103
冰 2.1×103 水银 0.14×103
14.(2022·北京)小京为探究水沸腾前后温度随吸收热量变化的特点,进行了如下实验:用如图甲所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90 ℃时,每隔一分钟记录一次水的温度,从计时开始,经5 min水沸腾。水沸腾后持续加热一段时间,并记录水的温度。根据实验数据,得到了水的温度随加热时间变化的关系图象,如图乙所示。
(1)在此实验中,水吸收的热量是通过___________来
反映的。
(2)由图象可得出的实验结论是:水在沸腾前,_____
_____________;水在沸腾过程中,__________________。
加热时间
吸收
热量，温度升高
吸收热量，温度不变
15.为了比较水和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中分别装有水和煤油,用相同的电加热器分别对它们加热相同的时间。
(1)实验中应保证水和煤油的初温与______(选填“质量”或“体积”)都相同。
(2)实验中选用相同的电加热器对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
等于
质量
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 70 6
15.为了比较水和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中分别装有水和煤油,用相同的电加热器分别对它们加热相同的时间。
(3)对水和煤油加热相同的时间后,可以观察到水升高的温度______(选填“高于”“低于”或“等于”)煤油升高的温度。
(4)实验表明,_____(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学中,我们用_________这一物理量来描述物质的这种特性。
比热容
低于
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 70 6
水
16.(2020·呼和浩特)某品牌太阳能热水器,水箱内有200 kg的水。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10 ℃,求水吸收的热量;
(2)受天气影响,水箱内200 kg的水,温度从90 ℃降低到50 ℃,和温度从30 ℃升高到80 ℃,求放出的热量与吸收的热量之比。
解:(1)水吸收的热量为
Q吸=c水m水Δt
=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×10 ℃
=8.4×106 J
16.(2020·呼和浩特)某品牌太阳能热水器,水箱内有200 kg的水。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
(2)受天气影响,水箱内200 kg的水,温度从90 ℃降低到50 ℃,和温度从30 ℃升高到80 ℃,求放出的热量与吸收的热量之比。
(2)Q放=c水m水(t0 1-t1), Q吸'=c水m水(t2-t0 2),c水与m水相同,
Q放∶Q吸'=(t01-t1)∶(t2-t02)=(90 ℃-50 ℃)∶(80 ℃-30 ℃)=4∶5
答:(1)吸收的热量为8.4×106 J;
(2)放出的热量与吸收的热量之比为4∶5。
17.(2022·天津)额定功率为3 000 W的电热水器正常工作时,把质量为60 kg的水从20 ℃加热到70 ℃。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
解:(1)水吸收的热量
Q吸 =c水 m(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×60 kg×(70 ℃-20 ℃)
=1.26×107 J
17.(2022·天津)额定功率为3 000 W的电热水器正常工作时,把质量为60 kg的水从20 ℃加热到70 ℃。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),不计热量损失,求:
(2)加热所需要的时间。
课后训练
(2023·广东)端午节期间,小明在家里煮粽子,粽香四溢说明 ( )
A.分子在不停地做无规则运动
B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力
D.分子可以再分
A
2. (2023·长沙)下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.春风拂面,柳絮飞扬
B.晨曦微露,雾漫山野
C.百花齐放,花香四溢
D.天寒地冻,大雪纷飞
C
3.(2023·怀化)古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A.甲图:冬天搓手取暖
B.乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C.丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却
D.丁图:压缩空气使其内能增大
C
4. (2023·北京)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是( )
A.管口出现的“白气”是水蒸气
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中,其内能是通过做功的方式改变的
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的动能是由水蒸
气的内能转化来的
D
5. (2023·福建)城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的( )
A.密度较大 B.沸点较高
C.比热容大 D.流动性好
C
6.(2023·连云港)沿海地区的昼夜温差较小,而内陆地区(尤其是沙漠)的昼夜温差较大,这主要是因为( )
A.水的内能多,沙石的内能少
B.水的导热性好,沙石的导热性差
C.水的比热容大,沙石的比热容小
D.水吸收的热量多,沙石吸收的热量少
C
7. (2023·苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
D
8.(2023·泰安)质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),c水>c液。下列说法中( )
①甲物质是水
②0—12 min乙温度降低了20 ℃
③0—12 min甲放出了8.4×104 J,的热量
④乙物质的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
D
9. (2023·福建)如图所示,民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木锤捶打,最后搓揉成形。
(1)蒸米时,木桶中米内能的增加是通过________方式实现的,完全燃烧10 kg的干木柴能释放出__________J的热量(干木柴的热值为1.2×107 J/kg)。
(2)蒸米时,从木桶中冒出的“白气”是_______________
形成的(填物态变化名称)。米香四溢是因为分子在不停
地_______________。
热传递
1.2×108
做无规则运动
水蒸气液化
10.(2023·广元)某实验小组用如图所示的实验装置比较a、b两种液体的吸热情况,甲、乙两装置使用规格相同的电加热器、玻璃杯、温度计,两玻璃杯内的液体质量和初温都相同。实验中记录的数据如下表:
(1)分析表中数据可得:质量相等的液体a和液体b,升高相同的温度,a吸收的热量____b吸收的热量(选填“>”“=”“<”);
(2)本实验运用的物理学研究方法主要有_____________和转换法。
记录次数 1 2 3 4
升高的温度(℃) 5 7.5 10 12.5
加热a的时间(min) 2 3 4 5
加热b的时间(min) 1 1.5 2 2.5
>
控制变量法
11.(2023·泸州)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(1)找来两个带保温层的相同电热杯,不计与外界发生的热传递,如图甲所示;
(2)将________相等的A、B两种液体分别倒入
两个电热杯中,然后将两种液体均加热到60 ℃;
(3)将长时间处于室温的两个完全相同的铜块,分
别浸没在两种液体中,盖好盖子;
质量
11.(2023·泸州)小明学习了比热容知识后,想比较A、B两种未知液体的比热容大小,进行如下实验:
(4)经过一段时间,温度计示数稳定后,A液体中温度计示数如图乙所示,则A液体温度降为_______ ℃,B液体温度降
为53.0 ℃;
(5)分析可知,_____液体放出的热量多,_____液
体的比热容较大。
56
A
A
12.(2023·上海)5 kg的水温度由40 ℃下降到20 ℃,放出的热量Q放为多少 [c=4.2×103 J/(kg·℃)]
解:放出的热量Q放为
Q放=cm(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(40 ℃-20 ℃)
=4.2×105 J
答:放出的热量Q放为4.2×105 J。

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