1、专项二热学重难点05内能【知识梳理】1.温度、内能、热量的比较物理量定义符号单位影响因素联系温度物体的冷热程度t物体内分子运动的剧烈程度温度高的物体，内能不一定大内能物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和E内J分子数量的多少、种类、结构、状态、温度1.同一物体，温度越高，内能越大2.物体放出热量，温度不一定降低3.任何温度下，物体都有内能热量在热传递过程中，转移内能的多少QJ热传递中转移内能的多少1.物体吸收热量，温度不一定升高2.热量是量度内能转移多少的量2.改变物体内能的方式：热传递（实质是内能的转移）；做功（这里的做功，是指热传递以外的一切方式，实质是其它形式的能和内能之间的相
2、互转化）。3.热值（q）：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比。公式Q=mq（q以J/kg为时）或Q=vq（q以J/m3为单位时）。4.比热容（c）：质量为m的某物质吸收（或放出）热量Q,温度升高（或降低）了t,则Qmt就是这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性，与种类和物态有关，与质量、吸热多少、温度高低等无关。5.在探究“物质的吸热能力”的实验中：用加热时间的长短来反映吸热的多少，运用了“转换法”。用吸收相同的热量，物体温度改变的多少来反映吸热能力的大小；也可以用升高相同的温度，需要吸收的热量多少来反映吸热能力的大小。这里的物质必须取等质量，而不是等体积，因为不同物质的密度不同，等体积
3、不等质量，比热容的定义规定的是质量。【易混淆点】1.温度“升高了、升高”，表示温度的改变量，即t，而“升高到”则表示物体的末温。2.比热容与物体的种类和物态有关，与物体的质量、吸（放）热多少、温度改变量无关。3.热值与燃料的种类有关，与物体的质量、是否完全燃烧、是否燃烧、物态等均无关。4.“摩擦生热”只是将机械能转化为内能的实例，不能认为“做功”改变内能都是指“摩擦生热”。这里的“做功”改变物体的内能，指的是除“热传递”以外的所有情形。5.物体吸收热量，温度不一定改变，但物体内能一定增加。6.一切物体在任何时候都有内能。不要错误地认为“0的物体没有内能”。【典例分析】【例1】(2020北京13
4、)依据表格中的数据，下列说法正确的是（）物质比热容c/ 【J/(kgC)-1】水4.2103煤油2.1103砂石约0.92103A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小B. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多C. 水的比热容表示水的温度升高1C吸收的热量是4.2103JD. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多【答案】D【分析】A比热容是物质特有的一种物理属性，只跟物质的种类、状态有关。一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，A错。B根据Q=cmt可知:相同质量的水和沙石放出相等热量，由于沙石的比热容比水小，沙石的温度降低得较多，B错。C水的比热容表示的是1kg的水温
5、度升高（或降低）1C时吸收（或放出）的热量是4.2103J，C错。D根据Q=cmt可知：相同质量的水和煤油吸收相等热量，由于煤油的比热容比水小，沙石的温度升高得较多，D正确。选D。【思路小结】1.对数据的分析与处理，关键是先要弄清楚这些数据反应的是什么物理量，再根据数据分析比较，获取一般的结论。2.解题方法：注意准确理解热值、比热容的概念、单位、用词。比如温度“升高”、“升高了”是指温度改变量t,而“升高到”则是指末温。比热容的单位J/(kg.)中(kg.)要加括号和乘号连接等细节。根据热值求热量，要根据q的单位灵活选用公式。【例2】（2020巴中5）关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（）
6、A. 物体的温度升高，内能一定增加B. 物体吸收热量，温度定升高C. 0的冰内能为零D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体【答案】A【分析】A物体温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，内能一定增加，A正确。B物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化和液体沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，B错。C一切物体都具有内能，C错。D发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D错。选A。【思路小结】对“温度、内能、热量”这三者的区别与联系，正确理解知识梳理1表即可。【真题操练】1.(2020成都6) 端午佳节，人们常食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表
7、面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。下列说法正确的是（）A. 鸭蛋变咸是一种扩散现象B. 鸭蛋变威是因为内部产生了盐C. 煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变D. 盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大【答案】A【解析】AB. 鸭蛋变咸是分子运动的结果，是一种扩散现象，A正确，B错。C. 煮盐蛋升温的过程中，盐蛋吸收热量，内能增加，C错。D. 盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋放出热量，内能减小，D错。选A。2.(2020成都30) 小叶同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。图中甲乙两条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。已知m冰=0.1kg，c水=4.2103J/(kgoC)，c冰=2.1
8、103J/(kgoC)。下列分析正确的是（）A. 小叶绘制的是乙图线B. 01min内冰块吸收的热量为2.1103JC. 13min内温度不变，说明冰块没有吸收热量D. 如果酒精完全燃烧，酒精灯的加热效率可以达到100%【答案】A【解析】A.因为水的比热容比冰大，冰熔化成水后，质量不变，同样质量的水和冰升高相同的温度，水吸收的热量要比冰多，即需要加热更长时间。由图像可知：乙图线能反映这一规律，A正确。B. 从图中可以看出：01min内冰块，温度升高了5，所以吸收的热量是：Q吸=c冰m冰t冰=2.1103J/（kg.）0.1kg5=1.05103J。B错。C冰属于晶体，13min处于熔化阶段，吸
9、收热量但温度不变，C错。D即使酒精完全燃烧，酒精燃烧产生的热量必然有一部分消耗在空气中，加热效率不可能达到100%，D错。选A。3.(2020达州3)以下关于热现象的说法，不正确的是（）A. 腊梅是我市的市花，在隆冬无风的夜晚，腊梅园中飘来阵阵花香，说明花香分子在做无规则运动B. 发生热传递时，内能从内能大的物体向内能小的物体传递C. 物体吸收热量后，物体的温度不一定升高D. 四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与高压锅内的高温高压水蒸汽冲开限压阀时的能量转化是相同的【答案】B【解析】A腊梅园中飘来阵阵花香，说明花香分子在做无规则运动，A正确。B能发生热传递的两个物体存在温度差，且热量从温度高
10、的向温度低的物体传递，B错。 C晶体熔化时持续吸热，但温度不变，所以物体吸收热量后，温度不一定升高，C正确。D四冲程内燃机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能，四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与高压锅内的高温高压水蒸汽冲开限压阀时的能量转化是相同的，D正确。选B。4.(2020鄂州5)关于热学知识，下列说法正确的是（）A. 物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量B. 物体放出热量时，温度一定降低C. 一桶水的比热容比一杯水的大D. “酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动【答案】D【解析】A物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是别的物体对它做了功，A错。B物体放出热量时，温
11、度不一定降低，如晶体凝固时，放出热量，温度不变，B错。C比热容是物质特有的一种物理属性，只跟物质的种类、状态有关，一桶水、一杯水的比热容相同，C错。D“酒香不怕巷子深”是扩散现象，是由于分子在不停地做无规则运动，D正确。选D。5.(2020甘孜2)中秋节期间，学校桂花盛开，花香扑鼻，这个现象说明（）A. 分子间存在着引力B. 分子间存在着斥力C. 分子在不停地运动D. 分子间不存在空隙【答案】C【解析】桂花的花香扑鼻，说明花香分子在不停地做无规则运动。选C。6.(2020宜昌11)下列现象能说明分子做无规则运动的是（ ）A. 清晨湖面上雾气腾腾B. 百花绽放时花香四溢C. 汽车驶过后尘土飞D.
12、 寒冬腊月里大雪纷飞【答案】B【解析】A清晨湖面上雾气腾腾，是水蒸气遇冷液化形成的，A错。B百花绽放时花香四溢，是香味分子在空气中发生了扩散现象，扩散现象说明分子在不停的做无规则运动，B正确。C尘土是固体小颗粒，尘土飞是物体做的机械运动，C错。D寒冬腊月里大雪纷飞，是物体做的机械运动，D错。选B。7. (2020泸州2)请你朋友到国家优秀旅游城市泸州品尝各地的传统特色美食。以下关于泸州各地美食中所涉及到的物理知识，描述正确的是（）A. “泸州白糕”出笼时冒出的“白汽”，是笼中的水蒸气汽化吸热形成的B. “叙永两河桃片”在制作过程中，把猪板油放入锅中，猪板油熔化时会放出热量C. “合江烤鱼”在烤
13、制过程中，鱼的内能增加，这是通过做功的方式改变其内能D. “泸县太伏火腿”在烹饪过程中，散发出浓浓的香味，这是分子做无规则运动的缘故【答案】D【解析】A“泸州白糕”出笼时冒出的“白汽”，是笼中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，是放热过程，A错。B猪板油熔化是吸热过程，所以猪板油熔化时会吸收热量，B错。C“合江烤鱼”在烤制过程中，鱼的内能增加，通过热传递的方式改变其内能，C错。D“泸县太伏火腿”在烹饪过程中，散发出浓浓的香味，这是因为分子在做无规则运动，D正确。选D。8.(2020宜昌12)下列通过做功方式改变物体内能的是（ ）A. 双手互搓手掌变热B. 烤火时手掌变热C. 用热水洗手时手掌变热D.
14、 抱热水袋手掌变热【答案】A【解析】A双手互搓使手暖和是克服摩擦做功让手暖和的，是做功改变物体的内能，A正确。B烤火时手掌变热是利用热传递改变物体的内能的，B错。C用热水洗手，使手变热是水通过热传递让手变热的，C错。D用热水袋焐手，使手暖和是通过热传递让手暖和的，D错。选A。9.（2020济宁14）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A. 物体吸收热量，温度一定升高B. 80C的水一定比30C的水含有的热量多C. 物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量D. 温度相同的物体接触时不发生热传递【答案】D【解析】A晶体熔化过程中，只吸热不升温，所以物体吸收热量，温度不一定升高，A错。B热量是热
15、传递过程中内能转移的量度，是一个过程量，不能说物体含有热量，B错。C改变内能有两种途径：做功与热传递，C错。D热传递发生的条件是两个接触的物体有温差，若两个物体温度相同，则不会发生热传递，D正确。选D。10.(2020北京16)（多选）关于分子热运动和分子之间的作用力，下列说法正确的是（）A. 扩散现象说明分子是运动的B. 固体之间也可以发生扩散现象C. 液体很难被压缩，是由于液体分子间存在引力D. 固体很难被拉伸，说明固体分子间只存在引力【答案】AB【解析】A扩散现象是由于分子在做不停息地无规则运动造成的，A正确。B扩散现象是不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，各态之间都可以发生扩散现
16、象，B正确。CD分子间的引力、斥力同时存在，距离较近时，表现为斥力，距离较远时表现为引力；液体很难被压缩，是因为液体分子排列相对紧密，分子之间距离小，表现为斥力；固体很难被拉伸，是因为固体的分子排列规则且紧密，分子之间距离小，表现为斥力。CD错误。选AB。11.（2020广元15）可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，可直接点燃，1m3可燃冰在常温常压下可释放160m3的天然气。根据以上信息可知，可燃冰是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为J，若该热量全部被水吸收，可将kg的水从10加热到90。c水=4.21
17、03J/（kg），天然气的热值q =4.2107J/m3，环境为标准大气压【答案】不可再生6.721092104【解析】由题知，可燃冰在短时间之内不可再生，所以可燃冰是不可再生能源。1m3可燃冰在常温常压下可释放出160m3的天然气，完全燃烧160m3的天然气可放出的热量：Q放=Vq=160m34.2107J/m3=6.72109J。天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收，则有Q吸=Q放=6.72109J；这些热量可加热水的质量：m= Q吸ct = 6.72109J4.2109J/（kg.）(90-10） = 2104kg。12.(2020甘孜25)如图所示的一种学生饮用奶，在饮用前加热的过程中，
18、温度升高，内能（选填“增大”或“减小”）；若其中奶的质量为0.25kg，奶的比热容是，当把它从10C加热到40C需要吸收J的热量。【答案】增大3104【解析】学生饮用奶，在饮用前加热的过程中，不断吸收热量，温度升高，内能增大。需要吸收的热量为：Q吸=cmt=4.0103J/（kg.）0.25kg（40-10）=3104J。13.(2020苏州19)某燃气热水器将20kg的水从10加热到60，完全燃烧了0.21m3的煤气。水吸收的热量是J热水器烧水的效率是。已知水的比热容为4.2103J/（kg），煤气的热值为4107J/m3【答案】4.2106 50%【解析】水吸收的热量：Q吸cm（tt0）4
19、.2103J/（kg）20kg（6010）4.2106J。这些煤气完全燃烧放出的热量：Q放qV4107J/m30.21m38.4106J。热水器烧水的效率：= Q吸Q放100%= 4.2106J8.4106J100%=50%。14.(2020江西8)给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流的方式，增大了物体的内能【答案】化学做功【解析】给手机快速充电的过程，消耗电能，主要产生化学能，主要将电能转化为化学能。过一会儿，充电器发烫，通过电流做功的方式改变物体的内能。15.(2020黄冈9)汽车发动机工作时的温度高，最高温度超过2000如果得不到有效冷却，将影响
20、其正常工作为此，常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温水冷的原理是通过流动的冷却液（由水、防冻剂、添加剂组成）包裹缸套和缸头，通过（选填“做功”或“热传递”）使发动机内能减少，温度降低冷却液的特点是比热容、凝固点低【答案】热传递大【解析】改变内能的两种方法分别是做功和热传递。由题意知：水冷的原理是通过热传递使发动机内能减少的。比热容反应的是物质的吸放热性能，由题意知：冷却液要选择比热容大的物质，变化相同的温度可吸收更多的热量。16.（2019四川南充）如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置：（1）两个相同的烧杯中装有相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热。（2）根据实验数据，
21、小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）。由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量（填“相同”或“不相同”），计算出煤油的比热容是J/（kg）。c水=4.2103J/（kg）【答案】（1）质量 （2）不相同 2.1103【解析】（1）要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物质的质量和热源相同，所以要使水和煤油质量和初温相同，用相同的酒精灯对它们加热；（2）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，根据c=Q/mt可知：在质量、升温相同的情况下，比热容与Q成正比，故煤油的比热容：c煤油=c水/2=2.1103J/（kg.）。17.（
22、2019山东聊城）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，c氢4.2107J/（kg）；q氢1.4108J/kg）求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15的水吸收，则水升高的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。【答案】（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2107J热量（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15的水吸收，则水升高50；（3）这些热量能让该公交车匀速行驶300s【解析】解：（1）0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Qmq0.3kg1.4108J/kg4.2107J；（2）水吸收的热量：Q吸Q放4.2107J，tQ吸cm = 4.2107J4.2103（kg.）200kg =50。（3）公交车所做的功：WQ放4.2107J，t= WP = 4.2107J1.4105W = 300s。