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专题21分子热运动 内能
一、分子热运动
1．物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以10-10 m来度量。
2．一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
（1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
（2）扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。
（3）课本中的装置下面放二氧化氮，这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。
（4）固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。
（5）分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。
3．分子间有相互作用的引力和斥力。
（1）当分子间的距离d＝分子间平衡距离r，引力＝斥力。
（2）d（3）d>r时，引力>斥力，引力起主要作用。固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
（4）当d>10r时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。
二、内能
1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2．物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。
3．影响物体内能大小的因素
（1）温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
（2）质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。
（3）材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
（4）存在状态：在物体的温度、材料质量相同，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
4．内能与机械能不同
机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。
内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。
5．热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高扩散越快。温度越高，分子无规则运动的速度越大。
三、内能的改变
1．内能改变的外部表现
物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。
物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。
反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化由多种因素决定）
2．改变内能的方法：做功和热传递。
（1）做功改变物体的内能
①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。
③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。（W＝△E）
④解释事例：图甲看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。图乙看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。
（2）热传递可以改变物体的内能
①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。
③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；物体放热，温度降低，内能减少。
④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。
（3）做功和热传递改变内能的区别
由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。
四、温度、热量、内能 区别
1．温度：表示物体的冷热程度。温度升高，则内能增加，但不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。
2．热量：是一个过程。吸收热量，不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。
3．内能：是一个状态量。内能增加，不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。
热传递和做功的区别 实质条件方式（方法）举例热传递内能的转移过程不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差热传导、热对流、热辐射烧红的铁块放入冷水中，内能从高温铁块转移到低温的水，铁块的内能减少，水的内能增加做功其他形式的能与内能之间的相互转化过程外界对物体做功，物体的内能增加压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝物体对外界做功，物体的内能减少体积膨胀等装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来，水蒸气的内能减少
考点1 分子热运动
【例1】（2023秋 竞秀区校级月考）下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是　　
A．玫瑰花芳香四溢 B．扫地时尘土飞扬
C．风吹树叶摇动 D．河水向低处流
【答案】
【分析】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。分子比较小，是纳米尺度内的，我们用肉眼是看不到的。
【解答】解：尘土飞扬、风吹树叶动、水向低处流是物体的机械运动，不属于分子的运动，玫瑰花芳香四溢是花香分子运动到空气中被人们闻到了，属于分子的热运动。
故选：。
1．（2023秋 历城区校级月考）茶起源于中国，盛行于世界，饮茶是我国的传统文化。沏一杯茶能闻到淡淡的茶香，该现象说明　　
A．分子不停地做无规则运动 B．分子是由原子构成的
C．分子的直径很小 D．分子之间存在引力
【答案】
【分析】物质是由分子组成的，组成物质的分子不停地做无规则的运动。
【解答】解：茶叶泡开时，散发淡淡清香，说明茶叶香味分子在向四周扩散，即茶叶香味的分子在不停地做无规则运动，故正确，错误。
故选：。
2．（2023秋 南关区校级月考）5月31日是“世界无烟日”，很多公共场所都贴了禁烟的标志，这主要是考虑到在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间就会充满烟味，这是因为　　
A．物质是分子组成的 B．分子间有引力
C．分子间有斥力 D．分子不停做无规则运动
【答案】
【分析】扩散现象是分子运动的结果，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解：由于烟分子做无规则运动，在空气中进行扩散，所以只要有一个人吸烟，整个房间也会充满烟味。
故选：。
3．（2023秋 兴宁区月考）成语是中华文化中一颗璀璨的明珠！下列成语所描述的现象，可用分子热运动解释的是　　
A．异香扑鼻 B．大雪纷飞 C．炙手可热 D．钻木取火
【答案】
【分析】不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色等的变化来体现。
【解答】解：、异香扑鼻是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故正确；
、大雪纷飞是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，故错误；
、炙手可热是能量发生了转移，说明热传递可以改变物体内能，故错误；
、钻木取火说明通过克服摩擦做功的方式可以改变物体的内能，故错误。
故选：。
考点2 分子间的作用力
【例2】（2023秋 历城区校级月考）如图所示，在玻璃注射器内吸入部分水，并用橡皮塞封住注射孔，这时人用力推动活塞，很难使其体积发生变化。这一现象说明　　
A．水被压缩成固体了 B．水分子间存在斥力
C．水分子的体积大 D．水分子间有引力
【答案】
【分析】物质是由分子组成的，分子间存在相互作用的引力与斥力。
【解答】解：用力压缩都不能使水的体积发生变化，说明水分子间存在斥力。
故选：。
1．（2023秋 麒麟区校级月考）如图所示是航天员在2022年10月12日的“天宫课堂”第三课中做“水球变懒”实验”时所用的水球，制作好的水球能保持一定的体积而不会散开，原因是　　
A．分子之间有间隙 B．分子在不停地运动
C．分子之间存在引力 D．分子之间存在斥力
【答案】
【分析】物质是由分子或原子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解：制作好的水球能保持一定的体积而不会散开，是因为分子间存在相互作用的引力，故正确。
故选：。
2．（2023春 天桥区期末）如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”。该现象主要说明了　　
A．水分子间存在排斥力 B．水分子间存在吸引力
C．水分子间存在有空隙 D．水分子在无规则运动
【答案】
【分析】水球由水分子构成，两个水球接触后能合成一个，说明分子间存在引力的作用。
【解答】解：在“天宫课堂”上，将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，都说明了分子间存在相互作用的引力。
故选：。
3．（2023秋 北辰区校级月考）固体和液体很难被压缩，其主要原因是　　
A．分子间作用力几乎为零
B．分子间存在斥力
C．分子都在不停地做无规则运动
D．分子间存在引力
【答案】
【分析】分子间存在着相互作用的引力和斥力。
【解答】解：固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力。
故选：。
考点3 内能
【例3】（2023秋 丛台区校级月考）下列事例是通过做功改变内能的是　　
A．烧红的铁锅烫手 B．物体放在取暖器旁温度升高
C．棉被被太阳晒得热乎乎的 D．冬天，小朋友们搓手取暖
【答案】
【分析】改变物体内能的方法有：
一是热传递，高温物体放出热量、降低温度、内能减少；低温物体吸收热量、温度升高、内能增加。
二是做功，对物体做功（克服摩擦做功、压缩气体做功），物体的内能增加、温度升高；物体对外做功（气体膨胀做功），物体的内能减少、温度降低。据此分析判断。
【解答】解：、烧红的铁锅烫手，铁锅吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故错误；
、物体放在取暖器旁，物体吸收热量，内能增大，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能，故错误；
、棉被被太阳晒得热乎乎的，棉被吸收热量，内能增大，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能，故错误；
、冬天，小朋友们搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，是用做功方式改变内能的，故正确。
故选：。
1．（2023 福田区模拟）“五一”假期，人们踏上旅游踏青、寻亲访友、探寻美食、舒展身心的美好旅程。今年五一淄博烧烤火爆全网！夜幕降临，淄博的风都带上了“孜然味”。吃烧烤的正确打开方式，必然是一整盘烧烤配上一扎冰啤酒，大口吃到嘴里，咸香爽口才是真过瘾！听，啤酒瓶盖“啵”地一声打开；看，飘出一缕冰冰凉清清爽的白气。下列说法错误的是　　
A．人闻到了“孜然味”，说明分子在不停地做无规则运动
B．听到啤酒瓶盖“啵”地一声打开，说明空气可以传播声音
C．“白气”是白色的颗粒物
D．用小火炉加热食物，是通过热传递的方式增加了食物的内能
【答案】
【分析】（1）分子在不停地做无规则运动；
（2）空气可以传声。
（3）液化指物质由气态转变成液态，液化要放热。
（4）内能增加的方法：热传递和做功。
【解答】解：、人闻到了“孜然味”，是因为分子在不停地做无规则运动，故正确；
、听到啤酒瓶盖“啵”地一声打开，说明空气可以传播声音，故正确；
、“白气”是水蒸气液化形成的，故错误；
、用小火炉加热食物，是通过热传递的方式增加了食物的内能，故正确。
故选：。
2．（2022秋 锦江区期末）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船的返回舱成功返回地球。如图所示，是返回舱通过黑障区的情景，返回舱的防热外壳被烧成一个大火球，舱内温度却在以下，使舱内三名航天员和设备安然无恙。下列说法正确的是　　
A．返回舱的防热外壳“燃烧”是通过热传递的方式增加了内能
B．返回舱通过黑障区时克服摩擦做功，机械能转化为内能
C．返回舱的防热外壳材料导热性好，可以保护舱内航天员避免被高温灼伤
D．返回舱在返回地面的过程中，内能不会改变
【答案】
【分析】做功可以改变物体的内能，返回舱进入大气层，克服摩擦做功，使返回舱的内能增加、温度升高，为了保护返回舱，在外壳上有一层烧蚀层，先熔化后汽化，从飞船上吸收了大量的热。
【解答】解：、返回舱通过黑障区时，与大气层摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为飞船的内能，温度升高，所以返回舱的防热外壳“燃烧”是通过做功的方式增加内能，故错误、正确；
、为保护舱内航天员避免被高温灼伤，飞船用了绝热材料，导热性能差，并且外壳上有一层烧蚀层，先熔化后汽化，从飞船上吸收了大量的热，保护了飞船，故错误。
故选：。
3．（2023秋 惠阳区校级月考）下列现象是利用热传递方式改变物体的内能的是　　
A．用锯子锯木头，锯条发热 B．阳光下的冰块很快就熔化了
C．寒冷的冬天两手摩擦取暖 D．反复弯折的铁丝变热了
【答案】
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。
【解答】解：、在锯木料时，锯条的温度会升高，是摩擦生热，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故错误；
、阳光下冰块吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故正确；
、寒冷的冬天两手摩擦取暖，通过做功的方式改变物体的内能，故错误；
、反复弯折的铁丝，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，故错误。
故选：。

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