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第十三章 内能
思维导图
知识点梳理
1.分子热运动：
（1）物质的构成：
①常见的物质是由 或 构成的。
②原子的结构：原子核（质子（带正电）和中子（不带电））和核外电子（带负电）；
（2）扩散现象：不同的物质在相互接触时彼此 对方的现象，叫做扩散现象，例如“墙角放煤，日久变黑”、“酒香不怕巷子深”、“墨水在清水中很快散开”等。扩散现象的剧烈程度与 有关； 越高，扩散现象越 。
①扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在 。
②温度越高，分子热运动越剧烈，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
③同时也表明分子间有 。如酒精和水混合后，总体积变小。
④分子间的作用力：分子之间存在 。如被紧压在一起的铅柱很难被分开；分子之间还存在 。如固体、液体很难被压缩。注：“破镜难重圆”不属于分子间斥力的作用，因为破镜之间的距离对分子而言极大，它不属于分子间作用力范围。
2.内能：
（1）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。单位为焦，符号为J。
（2）影响因素：一切物体在任何情况下都具有内能，内能还与物质质量、种类、状态等有关。
（3）改变内能的方法：
方式 条件 方向
热传递 存在温度差 把热量从高温物体转移到低温物体
做功 物体对外界做功或外界对物体做功 对物体做功，物体的内能 ；物体对外做功，物体的内能 。（均选填“增大”或 “减小”）
3.比热容：
（1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
（2）物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量。
（3）单位及符号：单位是 ，符号是 。
（4）比热容的理解：
①比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度等无关。
②质量相同的不同物质，当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，当温度的变化量相同时，比热容 的物质吸收或放出的热量多。
（5）水的比热容大的应用：调节气温（人工湖）、取暖（水做传热介质）、作冷却剂等。
（6）热量的计算：Q= 。
①吸热公式：；②放热公式：
练习题
一、选择题
1．下列现象中，能说明分子在不停运动的是（　　）
A．做饭时，香气扑鼻 B．下雪时，雪花飘飘
C．扫地时，尘埃飞舞 D．烧水时，白气升腾
2．下列事例中，主要利用热传递的方式来改变物体内能的是（　　）
A．双手摩擦能发热 B．烧水时水温升高
C．钻木取火 D．锯木材锯子发烫
3．如图所示，在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，扯掉玻璃板后，会发生什么变化？下列说法正确的是（　　）
A．空气和二氧化氮只会在下面的瓶子里混合
B．二氧化氮的密度比空气大，它不能进到上面的瓶子里
C．一段时间后两种气体会在两个瓶子内均匀混合在一起
D．若将装有二氧化氮的瓶子放在上面，空瓶子放在下面，仍能得到同样的实验结论
4．请你想象一下，假如水的比热容变的比沙子的比热容小，下列情况不会发生的是（　　）
A．沿海地区的昼夜温差比内陆地区的昼夜温差大
B．夏天洗海澡的时候踩在沙子上温度比海水里低
C．在汽车中冷却水的冷却效果将会更好
D．质量相同的水和沙子吸收相同的热量后，水升高的温度将会变大
5．下图形象地反映出物质固、液、气三态分子排列的特点，甲物态的分子没有固定位置，运动比较自由，乙物态的分子只能原地振动，丙物态的分子距离较远，彼此之间几乎没有作用力。下列说法正确的是（　　）
A．甲物态是固态
B．从甲物态变化到丙物态需要吸热
C．从乙物态变化到丙物态叫液化
D．从甲物态变化到丙物态时应在特定温度下才能发生
6．如图所示是某物质熔化时温度随时间的变化图像，下列说法正确的是（　　）
A．该物质在AB段时，吸收热量，内能不变
B．该物质在BC段时，处于液态
C．该物质从B点到C点的过程中，温度不变，内能不变
D．该物质的熔化时间是10min
7．关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（　　）
A．物体吸收了热量，内能一定增大，温度不一定升高
B．物体的温度越高，所含的热量越多
C．物体的内能增加，一定是吸收了热量
D．物体的内能减小，温度一定降低
8．某同学探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量相同的甲、乙两种液体加热，获得如图所示的甲、乙升温与加热时间之间关系的图像，甲、乙两种液体中有一种是水，下列说法中正确的是（　　）
A．甲液体是水
B．甲液体的比热容是
C．质量相同的甲、乙下降相同的温度，甲放出的热量多
D．质量相同的甲、乙吸收相同的热量，乙升高的温度多
二、填空题
9．中午，小明刚拿出粽子，周围的人就闻到了香味，这是　 　现象；吃过粽子后，小明发现手黏糊的，这是因为分子之间存在　 　。
10．“涧松寒转直，山菊秋自香”，可以闻到山菊香味说明分子　 　，天气温度升高，这种现象更加　 　（选填“明显”或“不明显”）。
11．火龙起舞迎新年！如图所示，四川成都“打铁花”演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水打向空中，温度降低，内能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过　 　的方式改变铁水的内能。
12．用力反复弯折铁丝，铁丝会发热，这是通过　 　方式来增加物体内能的，同时发现铁丝很难被拉长，这说明分子间存在着　 　力。
13．“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，会降低酒的温度，这是通过　 　方式在改变酒的内能；酒盏里质量为100g的酒在漂流过程中，温度从30℃降低至20℃，会放出　 　J的热量。[c酒=3.4×103 J/（kg ℃）]
三、实验探究题
14．小明设计了一组实验，如图所示，根据分子动理论相关知识回答问题：
（1）如图甲所示，往装有50mL水的量筒中注入50mL的酒精，水和酒精混合后的总体积小于100mL，这一现象说明：　 　。
（2）如图乙所示装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的二氧化氮气体（红棕色），另一个装有空气，在演示气体分子是否运动时应把装有二氧化氮气体的瓶子放在　 　（选填“上”或“下”）方，抽掉玻璃板后，静置一段时间，两瓶气体颜色相同；若在冬天做该实验，则静置的时间较　 　（选填“短”或“长”）才能看到此现象。
（3）如图丙所示，小明用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面，因为分子间存在　 　，所以在玻璃板离开水面前，小明会观察到弹簧测力计示数　 　（填“>”、“<”或“=”）玻璃板所受到的重力。
15．小阳用如图甲、乙所示的实验装置比较不同物质的吸热情况。
（1）取质量　 　（选填“相同”或“不同”）的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用温度计测量并记录水和食用油的初温；小阳发现在相同环境温度下，水的温度略低于食用油的温度，原因可能是　 　；
（2）用两个相同的酒精灯同时给水和食用油加热，每隔1min记录一次温度数据，某时刻食用油的温度如图丙所示，该温度为　 　℃；
（3）小阳通过分析实验数据发现，水每分钟升高的温度小于食用油每分钟升高的温度，据此推测：若让水和食用油升高相同的温度，　 　需要的加热时间更长，吸收的热量　 　（选填“相同”或“更多”）；
（4）实验完成后，小阳继续给水和食用油加热，他发现当水沸腾时，食用油的温度比水的温度高却没有沸腾。下列事例能用此现象解释的是　 　。
A.做饭时水滴入热食用油中会将油炸起
B.洒在地上的水和食用油，水比油更容易变干
C.电热水袋用水作传热介质而不用食用油
四、计算题
16．如图，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，通电后将水箱中0.2 kg的水从20℃加热到100℃，求：水吸收的热量。（水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)）
17．冬天小明早晨吃早饭时，妈妈要用60℃热水加热250g袋装牛奶，要使这袋牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，不计热量损失，已知水的比热容为 ，牛奶的比热容为 求：
（1）牛奶需要吸收多少J热量？
（2）妈妈至少要用60℃的热水多少kg？
参考答案
1．A
2．B
3．C
4．C
5．B
6．D
7．A
8．B
9．扩散；引力
10．不停地做无规则运动；明显
11．减小；热传递
12．做功；引
13．热传递；
14．分子间有间隙；下；长；引力；＞
15．相同；吸收相同热量时，食用油比水升高的温度高，即食用油比水的比热容小；38；水；更多；A
16．解：水吸收的热量 =4.2×103 J/(kg·℃）×0.2kg×（100-20）℃=6.72×104J
答：水吸收的热量是6.72 J。
17．（1）牛奶吸收的热量
牛奶需要吸收2.1×104J热量。
答：牛奶需要吸收2.1×104J的热量。
（2）60℃的热水放热为
即 ，则
妈妈至少要用60℃的热水0.5kg。
答：妈妈至少要用60℃的热水0.5kg。

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