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(共44张PPT)
第12讲　内能　内能的利用
知识思维导图
知识整合梳理
一、分子热运动
1. 分子热运动：温度越 　高　，分子热运动越剧烈.
2. 扩散现象.
（1）影响因素：扩散现象与 　温度　有关，温度越高，扩散进行得越 　快　；温
度越低，扩散进行得越 　慢　.
（2）说明：分子在不停地做 　无规则运动　；分子间有 　间隙　.
高
温度
快
慢
无规则运动
间隙
应知应会盘点
3. 分子动理论：常见的物质是由极其微小的粒子—— 　分子　、 　原子　构成的；一切物质的分子都在不停地 　做无规则运动　；分子间存在相互作用的 　引　力和 　斥　力.
分子
原子
做无规则运动
引
斥
二、内能
1. 内能及其改变.
（1）定义：物体内部所有分子热运动的 　动能　与 　分子势能　的总和，叫做物
体的内能.
（2）决定因素： 　温度　、状态和质量.
动能
分子势能
温度
（3）改变方式： 　热传递　和 　做功　.
①热传递.
a.热传递条件：物体间存在 　温度差　，两物体温度 　相等　热传递结束.
热传递
做功
温度差
相等
b.结论：高温物体放出热量，内能 　减少　，温度 　降低　；低温物体吸收热量，内能 　增加　，温度 　升高　.
c.实质：能量的 　转移　.
d.举例：晒太阳、烧水做饭、哈气取暖等.
减少
降低
增加
升高
转移
②做功.
a.结论：外界对物体做功，物体内能 　增加　，物体对外界做功，物体内能 　减
少　.
b.实质：能量的 　转化　.
c.举例：钻木取火、摩擦生热、搓手取暖等.
增加
减
少
转化
2. 热量.
（1）概念：在热传递过程中， 　传递　能量的多少叫热量，用 　Q　表示.
（2）单位：焦耳（符号： 　J　）.
传递
Q
J
三、比热容
1. 定义：比热容是描述物质 　吸热本领　的物理量.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，叫做这种物质
的比热容，用符号c表示.
2. 比热容与物质的 　种类　和 　状态　有关.
3. 公式及单位： .单位：焦耳每千克摄氏度，符号是 　J/（kg·℃）　.
吸热本领
质量
升高的温度
种类
状态
c＝
J/（kg·℃）
（1）意义：水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），它表示的物理意义是 　质量为1　
kg的水温 度升高（或降低）1 ℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103 J　.
（2）利用比热容计算热量：吸热公式：Q吸＝ 　cm（t－t0）　，放热公式：Q放＝ 　cm（t0－t）　，其中t0表示初温，t表示变化后的温度（即末温）.
（3）应用：制冷剂、取暖、调节气候.
质量为
1 kg的水温度升高（或降低）1 ℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103 J
cm（t－t0）
cm（t0－t）
4. 水的比热容.
四、热值
1. 定义：燃料 　完全燃烧　放出的热量与燃料质量的 　比值　，叫做这种燃料的
热值.
2. 公式及单位：q＝，变形式：Q＝ 　mq　.单位：焦每千克，符号是 　J/kg　.
3. 热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的 　种类　有关.
完全燃烧
比值
mq
J/kg
种类
五、热机
1. 热机.
（1）定义：利用 　内能　做功的机械.
（2）汽油机的工作过程.
示意图
冲程名称 吸气冲程 　压缩　冲程 　做功　冲程 排气冲程
内能
压缩
做功
气门 活塞 变化 进气门 　 开启 　，活塞
向 　下　运动 两气门 　 关
闭　，活塞向 　上　运动 两气门 　 关
闭　，活塞向 　下　运动 排气门 　 开启　，活塞向
　上　运动
能量 转换 方式 / 　机械　能转化
为 　内　能 　内　能转化
为 　机械　能 /
一个工作循环热机对外做功 　1　次，曲轴和飞轮转动 　2　周
开
启
下
关
闭
上
关
闭
下
开
启
上
机械
内
内
机械
1
2
2. 热机效率.
（1）定义：热机用来做 　有用功　的那部分能量和燃料完全燃烧放出热量之比.
（2）公式：η＝ 　 　或η＝ 　 　（气体燃料）.
（3）提高热机效率的途径：①让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉，加
大送风量等；②利用废气的能量；③机件间保持良好的润滑，减小摩擦.
有用功


命题点1　热学综合题
1. （2022重庆A卷）中华美食与物理知识息息相关，下列分析正确的是（　D　）
A. 麻花被炸得金黄是因为油的熔点高
B. 开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高
C. 蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能
D. 烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动
D
重庆中考聚焦
2. （2021重庆A卷）如图所示是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下
列描述正确的是（　D　）
A. 火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B. 火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
C. 火箭喷出燃气后，周围空气分子的热运动减缓
D. 燃气主要通过热传递使周围空气的内能增大
D
3. （2021重庆B卷）冬泳逐渐成为部分人们喜爱的锻炼方式，关于冬泳的情景，
下列描述正确的是（　D　）
A. 冬季湖面上方出现的少量“白气”是液体汽化形成的
B. 水易流动且没有固定形状说明水分子间没有作用力
C. 人体在水中觉得寒冷主要是做功改变了人体的内能
D. 在有风时出水后感觉特别冷是由于体表水蒸发吸热
D
4. （2024重庆A卷）如图所示是同学们拍摄的“中国年·中国味”活动情境，关于
其中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　D　）
A. 图甲中，墨迹未干的春联墨香四溢，说明分子间有引力
B. 图乙中，停止加热，砂锅煲继续沸腾，说明汽化不需要吸热
C. 图丙中，汤圆上方的“白气”是水蒸气吸热液化形成的
D. 图丁中，激昂欢快的迎新鼓声是敲鼓时鼓面振动产生的
D
5. （2024重庆B卷）小丽为妈妈做了一桌美食（如图所示），下列说法正确的是
（　A　）
A. 锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的
B. 砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
C. 冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低
D. 食物香气四溢是因为分子之间存在引力
A
6. （2023重庆B卷）春节是全世界华人共同的节日，关于春节活动涉及的物理知
识，下列说法合理的是（　B　）
A. 糖画师做糖画，糖汁固化成型是凝华现象
B. 大年夜吃汤圆，碗中冒出的“白气”是液化形成的
C. 用胶水贴春联，春联紧贴在门楹上说明分子间只有引力
D. 燃放烟花爆竹，闻到空气中的火药味说明分子在做规则运动
B
命题点2　比热容的应用及相关计算
7. （2022重庆A卷）《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮
酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热.质量为0.5 kg的酒从20 ℃升高到40 ℃吸收的
热量是 　3.4×104　J. [c酒＝3.4×103 J/（kg·℃）]
8. （2022重庆B卷）小铭周末在家做家务，他在水壶中装入质量为2 kg、温度为
18 ℃的水后，放在燃气灶上加热，利用 　热传递　的方式使水的内能增加，直至将水加热到68 ℃，这个过程中水吸收的热量为 　4.2×105　J. [c水＝4.2×
103 J/（kg·℃）]
3.4×104
热传递
4.2×105
9. （2024重庆A卷）如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 　2024.6　kW·h.若关闭家中其他用电器，只让电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2 kg水从20 ℃加热到80 ℃，则电热水壶的加热效率为 　84　％.[c水＝4.2×
103 J/（kg·℃）]
2024.6
84
10. （2023重庆A卷）新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具，太阳灶烧水时将太阳
能转化为水的 　内　能；将2 kg的水从20 ℃加热到70 ℃，水吸收的热量为
　4.2×105　J. [c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
内
4.2×105
1. 抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，这是 　扩散　现象，它说明
分子在不停地 　做无规则运动　.
RJ九年级全一册P3 图13.1－2
扩散
做无规则运动
教材知识溯源
2. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下
去，看到的现象是 　硝化棉燃烧　，这是因为活塞压缩空气，使空气的内能 　 增
大　，温度 　升高　，这一过程与内燃机的 　压缩　冲程相同.
RJ九年级全一册P9 图13.2－5
甲
硝化棉燃烧
增
大
升高
压缩
HK九年级P35 图13－3
3. 我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质，是因为水的 　比热容　大.
HK九年级P43 图13－12
比热容
4. 冬天摩擦双手是利用 　做功　的方式改变内能.向手上哈气是利用 　 热传递的方式改变内能.
RJ九年级全一册P8 图13.2－4
做功
热传递
HK九年级P38 图13－8
5. 如图所示是四冲程汽油机的 　做功　冲程.在活塞向下运动的过程中，汽缸内
气体的内能变小，温度 　降低　.
RJ九年级全一册P19 图14.1－4丙
做功
降低
重难点1　温度、内能、热量三者的辨析
重点难点突破
物理量 温度 热量 内能
定义 宏观上表示物体的冷热程
度；微观上反映物体中大量
分子无规则运动的剧烈程度 在热传递中，传
递能量的多少 构成物体的所有分子，
其热运动的动能与分子
势能的总和
量的 性质 状态量 过程量 状态量
物理量 温度 热量 内能
表述词 “降低”“升高”“降低
到”“升高到”“是”等 “放出”“吸收”“传递”等 “有”“具有”“改变”
“增加”“减少”等
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
关系 （1）热量传递可以使物体的内能增加或减少，但温度不一定改变，如：晶体熔化和液体沸腾时，吸收热量，内能增加，温度不变；晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变 （2）物体内能增加或减少并不只与吸收或放出热量有关，做功也可以改变物体的内能 （3）物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功
例1　（2024山东济宁模拟）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A. 热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体
B. 0 ℃ 的冰块没有内能
C. 物体的温度越高，所含有的热量越多
D. 冰块熔化过程中温度不变，内能保持不变
【解析】热传递的实质是热量从高温物体传递给低温物体，内能小的物体温度可
能比内能大的物体温度高，所以内能小的物体可能给内能大的物体传递热量，故A正确；一切物体都有内能，所以0 ℃的冰也有内能，故B错误；热量是一个过程
量，不能说物体含有多少热量，故C错误；冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热
量，温度不变，但内能增加，故D错误.
【答案】A
重难点2　比热容的相关计算
1. 物质吸放热公式.
Q＝cmΔt
2. 热效率、热机效率的计算.
（1）燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q放＝mq或Q放＝qV.
（2）在不计算热量损失时，热平衡公式为Q吸＝Q放.考虑热量损失时，热平衡公式为Q吸＝Q放－Q损.在实际中都会有热损失，要注意题中的条件.
（3）热效率的计算公式：η＝×100％.
热机效率的计算公式：η＝×100％.
例2　小红在家用天然气灶烧开水，在一个标准大气压下，5 kg水从20 ℃加热至沸
腾，完全燃烧了0.1 m3的天然气，此过程中，水吸收的热量是 　　　　J，天然气
灶烧水的热效率为 　　　　.[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值
为4.0×107 J/m3]
【解析】水吸收的热量是Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×5 kg×（100 ℃－
20 ℃）＝1.68×106 J；天然气完全燃烧释放的热量为Q放＝qV＝4×107 J/m3×0.1 m3＝4×106 J，天然气灶烧水的热效率为η＝×100％＝×100％＝42％.
【答案】1.68×106　42％
命题点1　热学综合题
1. （2023南开中学期末）端午节有吃粽子的习俗，下列说法错误的是（　B　）
A. 生米很硬捏不动，说明分子之间存在斥力
B. 包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙
C. 闻到粽子的清香，说明分子在做无规则运动
D. 粽叶难以被拉破，说明分子之间存在引力
B
核心考点精练
2. （名师原创）小明在家中探究“人造雨”的过程.他先将冰放入水壶，然后不
断加热，水烧开后，戴上手套，并拿着勺子靠近壶嘴，观察到如图所示的情景.关
于这一过程，下列说法正确的是（　C　）
A. 勺子上有水滴流下，这一过程需要吸热
B. 将冰放入水壶不断加热，发生的物态变化是升华
C. 烧开水的过程是通过热传递改变水的内能的
D. 看到水蒸气，这是分子在做无规则的热运动
C
3. （改编）如图所示，在炎热的夏季，救治中暑病人的方法是将病人放在阴凉通
风处，在病人头上敷冷的湿毛巾.下列解释最合理的一项是（　B　）
A. 湿毛巾中的水分蒸发可以放热
B. 放在阴凉通风处即利用热传递的方法减少内能，降低体
表温度
C. 敷上冷的湿毛巾是利用做功的方法降低人体内能
D. 上述两种做法都是为了减少人体含有的热量
B
4. （2023齐齐哈尔）农历五月初五，人们喜欢煮茶叶蛋为节日增添一道美食.关
于制作茶叶蛋所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　C　）
A. 煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋的内能
B. 蛋壳能被轻松敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力
C. 蛋清从白色变成褐色是因为发生了扩散现象
D. 茶叶蛋在汤中越泡越咸，说明分子运动的剧烈程度与温度无关
C
5. （2024重庆期末）中国茶文化源远流长，其中泡茶蕴含着许多物理知识.如图
所示为小钟冲泡的一杯茶水，下列对泡茶过程中的情景分析错误的是（　B　）
A. 茶杯外壁的水珠不掉落，说明分子间存在引力
B. 茶叶罐中的茶叶间有缝隙，说明分子间有间隙
C. 泡茶时茶香四溢，说明分子在不停地做无规则运动
D. 用高温的水能更快泡出茶色，说明分子的运动与温度有关
B
6. 酿酒是我国一项神奇的发明，如图所示是熬制酒料的过程，下列说法正确的是
（　B　）
A. 酒液越煮越少，是因为酒液吸热发生了升华现象
B. 酒香芬芳四溢，说明分子在不停地做无规则运动
C. 看到阵阵白气，是因为酒料中的水汽化成了水蒸气
D. 锅炉烧得很烫，锅能向酒料传递热量是因为锅具有的内
能大
B
命题点2　比热容的应用及相关计算
7. 国内某汽车企业宣布自2022年3月起停止燃油汽车的整车生产，成为全球首个
正式宣布停产燃油汽车的企业.传统燃油汽车用水冷却汽车发动机是因为水的 　比
热容　大；发动机工作一段时间后，水箱中水温升高.若水箱中有5 kg的水，温度
升高了10 ℃，水吸收的热量为 　2.1×105　J. [c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
8. （2024重庆模拟）寒冷的冬天，人们常用热水袋来暖手，这是通过 　 热传递　
的方式改变手的内能；若热水袋中水的质量为300 g，当热水袋温度降低10 ℃时，
放出的热量为 　1.26×104　J. [c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
比
热容
2.1×105
热传递
1.26×104
9. 已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），现将质量为4 kg的水倒掉一半，剩下
的水的比热容 　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”），初温为30 ℃、质
量为2 kg的水吸收2.1×105 J的热量后，温度将升高到 　55　℃.
不变
55
10. 如图所示，2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十
七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空.火箭使用偏二甲肼作燃料，其热值
是4.2×107 J/kg.若完全燃烧2 kg的偏二甲肼，放出的热量全部被质量为500 kg、
温度为20 ℃的水吸收，则水的温度能够上升 　40　℃.2024年4月30日，“神舟十
七号”载人飞船返回舱载着三名航天员成功返回地球，返回舱进入大气层时与空
气剧烈摩擦，通过 　做功　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，使
返回舱表面温度升高.
40
做功
11. （改编）把1 kg的水从60 ℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图所
示，由图像可知，水的沸点是 　98　℃.加热至恰好沸腾的过程中，水吸收的热量
为 　1.68×105　J. [水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）]
98
1.68×105
12. （2023达州）如图所示是热管的工作原理图，当热管的热端受热时，吸液芯
里的液体吸收热量变成蒸气，这一过程叫 　汽化　（填物态变化的名称），蒸气
在管子里跑到冷端 　放出　（选填“吸收”或“放出”）热量变成液态，液体通
过吸液芯又回到热端.这一过程循环进行，不断地将热量从热端带到冷端.若50 g
的该液体吸收2 400 J的热量后，温度升高了40 ℃，则该液体的比热容为
　1.2×103　J/（kg·℃）.
汽化
放出
1.2×103

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