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第十七讲　内能及其利用
第1节　分子动理论　内能　比热容
新课标·考点通
本节主要考点 课标要求 安徽考情分析
1.分子动理论 2.内能与热量概念 3.比热容及热量的相关计算 1.知道常见的物质是由分子、原子构成的 2.知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点 3.了解内能和热量 4.通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象 ◆2025年：分子间存在引力；比热容的计算，4分
◆2024年：比热容及热量的相关计算，2分
◆2023年：比热容及热量的相关计算，2分
◆2022年：内能的知识；比热容及热量的相关计算，4分
◆2021年：比热容及热量的相关计算，2分
1.物质的构成：物质是由大量　 　组成的。
2.分子热运动：将大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，分子的无规则运动越　 　。
3.扩散现象：不同的物质互相接触时，会发生彼此进入对方的现象。扩散现象与温度有关，温度越　 　，扩散现象进行得越快。
　高　
　剧烈　
分子热运动 (5年1考)
　分子　
考点1
考点知识梳理
4.分子动理论的初步知识：物质是由大量分子组成的，分子间是有　 　的，分子在永不停息地
　 　，分子间存在　 　。
　引力和斥力　
　做无规则运动　
　间隙　
1.内能
(1)定义及单位：物体内部所有分子热运动的　 　与分子势能的总和。单位是焦耳，简称焦，符号为J。
(2)质量一定的物体，温度越高，内能　 　。
(3)改变内能的两种方法：　 　和　 　。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
　热传递　
　做功　
　越大　
内能与热量 (5年1考)
　动能　
考点2
2.热量
(1)定义：物体在热传递过程中内能改变的多少。
(2)单位：焦耳，简称焦，符号是　 　。
(3)在质量一定时，物体吸收的热量跟升高的温度成
　 　比；在升高相同的温度时，物体吸收的热量跟它的质量成　 　比。
　正　
　正　
　J　
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，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
2.单位：在国际单位制中，比热容的单位是　 　，符号是J/(kg·℃)。
3.物理意义：水的比热容是 J/(kg·℃)。它的物理意义是1 kg水温度升高(或降低)1 ℃，吸收(或放出)的热量是　 　J。
4.吸、放热公式：Q＝　 　。
比热容 (5年5考)
　焦每千克摄氏度　
考点3
4.2×103
4.2×103
cmΔt
例1　榴莲果肉营养丰富，有“水果之王”的美称，特别受到女性青睐。周末，小兰同学在家里吃榴莲，不一会儿，榴莲味弥漫了整个房间，这种现象说明了
　 　。
分子动理论的判断
　分子在不停地做无规则运动　
重难考点精讲
考点1
　　分子是肉眼看不到的，但可以通过宏观表现来说明分
子的情况。分子永不停息地做无规则运动表现为扩散现象。
分子间的引力与斥力表现为宏观的各种力现象，如铅柱压
紧后很难被拉开，液体、固体难以被压缩等。分子间有空
隙主要表现在两种液体混合后其体积变小的现象，如酒精
和水混合后总体积变小。
变式训练　有关分子热运动，下列说法正确的是( )
A.水会结冰，结冰时水分子静止不动
B.液体很难被压缩，说明分子间有斥力
C.“一人吸烟，众人受害”，说明香烟分子间有引力
D.将石块研磨成粉状，说明分子变小了
B
例2　[2025·滁州三模]关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A.机械能为零的物体，内能也一定为零
B.冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C.100 ℃的水的内能比0 ℃的水的内能大
D.内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
温度、热量和内能的判断
B
考点2
【解析】内能和机械能是两种不同形式的能量，任何物体都具有内能，机械能为零的物体，内能不一定为零，A项错误；热传递可以改变物体的内能，冰熔化时吸收热量，温度保持不变，但它的内能增加，B项正确；内能的大小与物体的质量、温度及物态有关，在不明确水的质量时，100 ℃的水的内能不一定比0 ℃的水的内能大，C项错误；发生热传递时，热量总是由高温物体向低温物体传递，内能小的物体温度可能会高于内能大的物体，所以内能小的物体可能会将热量传递给内能大的物体，D项错误。
温度、热量和内能的区别与联系

　　常用描述性词语：温度常用“升高”“降
低”“是”；热量常用“吸收”“放出”，不能用
“具有”“含有”；内能常用“具有”“含有”“增
加”“减少”。
变式训练1　下图是萘的熔化图像，其中BC段处于固液共存状态，此阶段萘持续吸收热量，内能　 　(选填“不变”“增加”或“减少”)。
　增加　
变式训练2　安徽茶文化源远流长，历史悠久，黄山毛峰是安徽绿茶的代表之作。下列关于沸水泡茶过程的说法错误的是( )
A.泡茶过程中能闻到茶香是扩散现象
B.泡茶过程是通过热传递改变茶叶内能的
C.茶水冷却一段时间后含有的热量变少
D.吹茶水凉得快主要是因为加快了茶水的蒸发
C
例3　[2025·黑龙江龙东地区改编]若完全燃烧420 g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使50 kg的水温度从30 ℃升高到　 　℃。[酒精的热值为3.0×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
比热容及热量的相关计算
　90　
考点3
【解析】由题意可知，Q吸＝Q放，即cm水Δt＝qm酒精，则Δt＝＝60 ℃，因此水升高到的温度t末＝t0＋Δt＝30 ℃＋60 ℃＝90 ℃。
　　利用比热容计算热量：
Q＝cmΔt。①吸热公式为
Q吸＝cm(t－t0)；②放热公式
为Q放＝cm(t0－t)。温度“升高
了”“降低了”是指温度的变化量，
即Δt；温度“升高到”“降低到”是
指物体的末温t。
变式训练1　下图是冷水与热水混合时，温度随时间变化的图像，假设热水放出的热量全部被冷水吸收，由图中信息可知，冷水与热水的质量之比是　 　。
　2∶1　
A.①② B.③
C.②③ D.①②③
变式训练2　用两个相同的电加热器给质量和初温相同的甲、乙两种物质加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
①0~10 min，甲、乙两种物质吸收的热量之比为2∶1
②甲、乙两种物质的比热容之比为1∶2
③当甲、乙两种物质都升高至60 ℃，甲、乙两种物质吸收的热量之比为1∶2
C
实验突破·分层
实验　探究不同物质的吸、放热能力
考点串—实验器材的选取与组装—实验时的操作—数据处理—得出结论—交流、评估与反思
1.实验器材：水、煤油、相同规格的烧杯(2个)、温度计(2支)、天平、电加热器(或酒精灯)、秒表、铁架台等。
2.实验步骤：
(1)用天平称取等质量的水和煤油，分别倒入两个烧杯中，记录初始温度。
(2)用相同的电加热器对两烧杯同时加热，每隔1 min记录一次温度，持续加热至设定时间(如5 min)。
(3)关闭电加热器，继续每隔1 min记录温度，观察两者降温过程。
3.实验结论：质量相同的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是　 　的。
　不相等　
能力突破练
为了比较水和煤油吸热本领的大小，小明做了如图甲所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热。
◆ 基础设问 ◆
设计实验与制订方案
(1)[实验方法·转换法]实验中，是通过　 　来比较物质吸热多少的。
获取与处理信息
　加热时间　
(2)[数据处理·对比分析]分析表格中数据可知，质量相同的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量
　 　(选填“大于”或“小于”)煤油吸收的热量，
　 　的吸热能力强。
　水　
　大于　
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 300 20 30 12
煤油 300 20 30 6
(3)[数据处理·求物理量]结合表中数据可计算出煤油的比热容为　 　J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)[对比分析·判断图像]加热过程中，质量相同的水和煤油的温度变化可以用图乙所示的图像表示，其中
　 　表示的是水的温度随加热时间的变化规律。
　B　
2.1×103
◆ 能力设问 ◆
交流、评估与反思
(5)[异常现象·原因分析]为便于比较水和煤油升高的温度，实验前最好使水和煤油的初温相同，把等质量的水和煤油分别放入两只烧杯中时，虽然同处一个环境，但过一段时间后，水的初温一般要低于煤油的初温，原因是
　 　。
　水容易蒸发，煤油不容易蒸发，蒸发吸热　
(6)[改进实验·方案设计]在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为先把水和煤油加热到相同的温度然后进行比较；小芳认为先加热相同的时间然后进行比较。你认为方法可行的是　 　(选填“仅小明的可行”“仅小芳的可行”或“两者都可行”)。
　两者都可行　
第十七讲　内能及其利用
第2节　内能的利用
新课标·考点通
本节主要考点 课标要求 安徽考情分析
1.燃料的热值及热量的计算 2.热机及热效率的计算 3.能量的转化和守恒 1.从能量转化的角度认识燃料的热值 2.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义 3.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识 4.从能量转化和转移的角度认识效率 ◆2022年：热效率的计算，2分
1.定义：某种燃料完全燃烧放出的　 　与其
　 　之比叫做这种燃料的热值。用字母q表示。
2.单位：热值的单位是　 　，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用　　，读作焦耳每立方米。
　J/kg　
　质量　
燃料的热值 (5年1考)
　热量　
考点1
考点知识梳理
J/m3
3.热量的计算
(1)一定质量的燃料完全燃烧，所放出的热量Q＝qm。q表示燃料的热值，单位是J/kg；m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。
(2)若燃料是气体燃料，一定体积的燃料完全燃烧，所放出的热量Q＝qV。q表示燃料的热值，单位是J/m3；V表示燃料的体积，单位是m3；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。
1.内燃机及其工作原理
(1)将燃料的　 　能通过燃烧转化为　 　能，又通过做功，把　 　能转化为　 　能。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为　 　、　 　等。
(2)汽油机一个工作循环为四个冲程，即　 　冲程、
　 　冲程、　 　冲程、　 　冲程。
　排气　
　做功　
　压缩　
　吸气　
　柴油机　
　汽油机　
　机械　
　内　
　内　
热机及其效率
　化学　
考点2
(3)一个工作循环中只对外做　 　次功，曲轴转　 　周，飞轮转　 　圈，活塞往返　 　次。
(4)压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能　 　，这时机械能转化为　 　能。
(5)做功冲程是气体对外做功，气体内能　 　，这时内能转化为　 　能。
　机械　
　减少　
　内　
　增加　
　2　
　2　
　2　
　1　
2.热机效率
(1)定义：用来做　 　功的那部分能量与燃料
　 　放出的能量之比。
(2)公式：η＝ 　。
　
　完全燃烧　
　有用　
×100%
1.能量转化和转移
(1)能量转化：能量由一种形式　 　为其他形式。
(2)能量转移：能量不经过转化，直接由一个物体
　 　到其他物体。
　转移　
能量的转化和守恒
　转化　
考点3
2.能量守恒定律
(1)内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的
　 　保持不变。
(2)说明：能量的转化和转移都是有　 　的，因此要节约使用能源。能量守恒定律是自然界最普遍的基本定律之一。
　方向性　
　总量　
例1　某路灯的灯杆顶端有太阳能电池板和风车。若太阳光辐射到该电池板的能量为2.7×107 J，这与完全燃烧
　 　kg焦炭放出的热量相当。(焦炭的热值为3×107 J/kg)
热量的计算
　0.9　
重难考点精讲
考点1
【解析】由Q放＝mq可知，m＝＝0.9 kg。
变式训练
　右图是利用燃气灶烧水的情景。壶中装有
质量为2 kg的水，若天然气的热值q＝4.2×
107 J/m3，完全燃烧体积为1.0×10－2 m3的天
然气放出的热量为　 　J。其中40%的热量被水吸收，已知水未沸腾，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则水的温度升高了　 　℃。
　20　
4.2×105
例2　如图所示的是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )

A.该冲程是吸气冲程
B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力
D.该冲程能排出汽车的废气
热机
C
考点2
谢谢观看

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