1、第13讲 内 能 本讲涉及的知识点有：分子热运动、内能及改变内能的两种方式,比热容的概念及吸放热的计算,考查的题型有选择题、填空题、实验题及计算题,其中探究不同液体的吸热能力实验考查的可能性较大,通常与物态变化综合,计算题多与电学综合出题,分值约23分。考点1 分子热运动 分子动理论 一切物质的分子都在不停地做无规则运动，因为分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫_；温度越高，分子热运动越_ 分子热运动剧烈扩散现象 定义 不同物质在相互_时彼此进入对方的现象叫扩散 生活举例“花气袭人知骤暖”“墙角放煤，日久变黑”“酒香不怕巷子深”“槐花飘香”等 说明 一切物质的分子都在不停地做_，分子间有
2、_ 影响因素 扩散现象与_有关，温度越高，扩散得越_ 接触无规则运动间隙温度快分子间作用力(1)分子之间存在_，所以固体和液体能保持一定的体积(2)分子之间存在_，所以固体和液体很难被压缩注：分子间引力和斥力同时存在，同时消失。当分子间距离较大时，分子间引力和斥力都很小，可以忽略不计。“破镜不能重圆”就是由于分子间距太大，分子间引力太小 分子动理论(1)常见的物质是由大量的_构成的(2)物质内的分子在不停地做_运动(3)分子之间存在_和_ 引力斥力分子、原子热引力斥力图片示例四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜，它们能闻到阵阵的花香，是由于花香分子在_ _，扩散到空气之中。如图甲，抽掉玻璃板后，两个瓶
3、子内的气体会混合在一起，这是_现象，它说明分子在不停地_；如图乙，两个铅柱没有被重物拉开，主要是由于铅柱的分子之间有_。不停地做无规则运动扩散做无规则运动引力【注意】分子是不能用肉眼直接观察到的,凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如灰尘、花粉等)都不是分子。考点2 内能 1.内能 内能及其改变 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 决定因素 物体的内能与温度、质量、材料、状态有关；由于分子在永不停息地做_，所以物体的内能永不为_ 动能分子势能无规则运动零改变方式 热传递 做功 实质 内能的+_ 机械能和内能的相互1_ 生活举例 晒太阳、烧水、做饭、哈气取暖等 钻木取火
4、、摩擦生热、搓手取暖等 转移转化补充说明(1)热传递的条件：物体间存在2_(2)热传递的方向：能量从高温物体传递到低温物体，或从同一物体的高温部分传递到低温部分，直到两物体(或两部分)温度3_为止 做功的两种情况：一是外界对物体做功，物体的内能4_，其他形式的能转化为5_；二是物体对外界做功，物体的内能6_，7_转化为其他形式的能 联系 做功和热传递在改变物体内能上是等效的 温度差相等增加内能减少内能图片示例 在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是通过8_的方式改变物体的内能；越往下压越费力，是由于玻璃管内气体体积减小，压强9_(选填“增大”或“减小”)
5、。做功增大图片示例 在此图示实验过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能0_，这是通过-_的方式改变物体的内能。当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气=_成了小水滴。如图，冬天摩擦双手是利用Q_改变内能，向手上哈气是利用W_改变内能。减少做功液化做功热传递2.热量 定义 在热传递过程中，传递E_叫热量，用符号R_表示 单位 T_(符号Y_)与内能的关系 物体吸收热量，内能U_；放出热量，内能I_ 说明 热量是一个过程量，伴随着热传递的产生而出现，随其终止而消失；物体本身并没有热量，不能说某个物体“具有”或“含有”热量，更不能说“比较”两物体热量的多少，只能说物体“吸收”或“放出”了热量
6、 能量的多少Q焦耳J增加减少考点3 比热容 物理意义 比热容是描述物质吸热本领的物理量 定义 某种物质，在温度升高时吸收的O_与它的P_和升高的_乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示 热量质量温度公式 c_ 单位 焦耳每千克摄氏度，符号是q_ 水的比热容及意义 水的比热容是4.2103 J/(kg)，它表示的物理意义是质量为w_的水温度升高(或降低)e_时，吸收(或放出)的热量是r_J 水的比热容的应用 制冷剂、散热剂、调节气候 Qm tJ/(kg)1 kg14.2103热量计算(1)吸热公式：Q吸cm(tt0)(2)放热公式：Q放cm(t0t)，其中c表示比热容，m表示物体的质量，t
7、0表示初温，t表示变化后的温度即末温(3)若不考虑热量损失，在热传递中，Q吸Q放重难点1分子动理论A分子间存在空隙B分子间存在引力C分子间存在斥力D分子不停地做无规则运动【例1】(2021福建)小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明()D【方法指导】“三招”巧判分子热运动和机械运动 绝招一：从概念上判断。分子热运动是物体内部大量分子的无规则运动,而机械运动则是一个物体相对于另一个物体位置的改变。绝招二：从现象上判断。微观世界中分子的无规则运动是肉眼看不到的,而宏观世界中物体的机械运动是肉眼能看到的。绝招三：从引起运动的原因上判断。分子热运动是自发的、永不停息的,不受外力影响,而物体的机械
8、运动则要受到外力的影响。变式训练A当水珠静止不动时，水珠中的水分子也静止不动B很小的水珠就是一个水分子C荷叶不沾水，是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力D两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠，说明分子之间存在引力1(2021益阳)如图所示，荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般，摇一摇荷叶，水珠会很快滑落，荷叶上竟然滴水不沾。关于荷叶上水珠的一些说法，正确的是()D2.(2020无锡)下列现象,不能用分子动理论解释的是（）D3.(2020黑龙江)为了消杀新冠病毒,工作人员在教室喷洒酒精后,同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味,这是_现象；同学们用测温枪测体温,利用_(选填“红外线”“紫外线”或“可见光”)的
9、热效应。扩散红外线重难点2内能及其改变A锯木头锯条发热B铁丝反复弯折后发热C阳光下路面发热D搓手时手掌发热【例2】(2021南京)以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是()C【方法指导】改变物体内能的两种方式 变式训练A吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手B冬天，搓手可以使手暖和C发烧时，冷毛巾敷额头可以降温D夏天，喝冷饮使人感到凉爽4(2021北部湾)古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是()B重难点3温度、热量、内能的辨析A.发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体B.在相同温度下，1 kg的水比1 kg的冰含有的热量多C.一块0 的冰熔化成0 的
10、水，内能增大D.物体温度升高，内能不一定增加，但一定要吸收热量【例3】(2020广安)下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是()C【方法指导】温度、内能、热量的辨析特别提醒：热量是一个过程量，表述热量时可用“吸收”或“放出”，但不能用“具有”或“含有”。物体吸热，内能一定增加，温度不一定升高(液体沸腾过程、晶体熔化过程)；物体放热，内能一定减少，温度不一定降低(晶体凝固过程)。物体内能增加，不一定是吸热(可能是外界对物体做功)；物体内能减少，不一定是放热(可能是物体对外做功)。变式训练A物体吸收了热量，温度一定升高B温度高的物体含有的热量多C温度相同的物体，内能不一定相同D物体内能增加，一定
11、从外界吸收了热量5(2021宿迁)关于温度、热量和内能，下列说法正确的是()C重难点4比热容及热量的计算【例4】用一台电取暧器给有50 kg空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高，是通过_(选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的；一段时间后室温升高了5，则空气吸收的热量为_J。设空气的比热容为1.0103 J/(kg)做功2.5105【方法指导】从两个角度理解比热容 两个角度吸、放热本领温度改变的难易程度具体说明物质的比热容大表示物质的吸、放热本领强物质的比热容大表示物质的温度难以改变物质的比热容小表示物质的吸、放热本领弱物质的比热容小表示物质的温度容易改变变式训练A沿海地区的
12、气温变化比内陆的小B夜间，在秧田里灌水保温C发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温D汽车发动机用水作冷却液6(2020荆门)在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是()C7(2021上海)质量为2 kg的水温度升高5，求吸收的热量Q吸。c水4.2103 J/(kg)解：水吸收的热量：Q吸 cmt4.2103 J/(kg)2 kg5 4.2104 J。易错警示【例5】标准大气压下完全燃烧0.042 m3的煤气放出的热量是1.68106 J。若50%的热量被水吸收,能使质量为2.5 kg,初温为25 的水温度升高_。c水4.2103 J/(kg)【易错点津
13、】容易直接根据公式t 算出答案填入题空,忽视标准大气压下的沸点是100,水沸腾后继续吸热,但温度不变。Qcm吸75实验：探究不同物质的吸热能力【命题点】1.实验应选用的器材中用到的测量工具有_、_、_。2.实验中应选用_(选填“质量”或“体积”)相同的不同液体进行实验。3.选用相同热源,表明在加热相同的_释放的热量相同,方便比较吸热的多少。温度计天平秒表质量时间4.在组装器材时,应先确定_的位置,再确定_的位置。质量相同的不同物质升高相同的温度,加热时间越长,吸热能力越强。质量相同的不同物质加热相同的时间(吸收相同的热量),温度升得快的 物质吸热能力弱。5.控制变量法及转换法的应用：两种质量、
14、初温相等的物质,在相同的热源加热情况下,通过加热液体的_来判定物质吸热的多少。6.比较不同物质吸热能力大小的方法：7.描述物质吸热能力的物理量：_。石棉网烧杯和温度计时间长短比热容【例】(2021昆明)如图是探究“物质吸热规律”的实验装置：(1)取质量相同的水和煤油分别放入两个_的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高_温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强。相同相同(2)取相同质量的水和煤油，是为了_(选填“便于比较”或“控制变量”)。(3)在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用_更容易控制让煤油和水吸收的热量相同。控制变量电加热器(4)如果甲
15、、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录，乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用t表示，质量用m表示，电加热器的功率用P表示，加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用_(用已给物理量写出表达式)分别进行计算，得到_的水和煤油、温度升高_时吸收的热量，就可以进行比较了。Ptm t质量相同相同【补充设问】(5)汽车发动机常用水作为冷却剂,是因为与其他物质相比,水的_较大；寒冷的冬天水箱要加防冻液,这是为了降低水的_。比热容凝固点命题点1 分子动理论 A.清晨湖面上
16、雾气腾腾B.百花绽放时花香四溢C.汽车驶过后尘土飞扬D.寒冬腊月里大雪纷飞B1.(2020宜昌)下列现象能说明分子做无规则运动的是()2.(2020益阳)关于分子热运动的一些现象，下列说法正确的是()A.水的流速越快，水分子的热运动就越剧烈B.水凝固成冰后，水分子仍然在做无规则的热运动C.水很难被压缩，说明水分子间只有斥力没有引力D.只有气体和液体才能发生扩散现象，固体不能发生扩散现象B3(2021十堰)小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知识。在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结了一些说法，其中错误的是()A能闻到粽子的香味是扩散现象B煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内
17、能C用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点升高D剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力D4.(2020宜昌)下列通过做功方式改变物体内能的是()命题点2 内能 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.抱热水袋时手掌变热A5.(2020湘西州)下列事例中，主要利用热传递的方式来改变物体内能的是()B6(2021衡阳)下列现象和推断不符合实际的是()A图现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动B图现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：分子间只有引力没有斥力C图现象：棉花被点燃。推断：外界对物体
18、做功，物体的内能增大，温度升高D图现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低B7.(2020襄阳)今年5月18日复课后，为了保障每位师生的安全，学校每天都要对公共场所喷洒“84”消毒液来进行消杀。消杀过后，同学们都闻得到消毒液的味道，这是_现象；在治疗高烧病人时，可以采用敷冰袋的方式来退烧，这实际上就是采用_的方法来改变物体内能。扩散热传递命题点3 比较物质吸热能力的强弱A加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小B加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大C吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小D吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大8(2021常德)如图所
19、示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度时间图象，实验中两种物质的质量相同，初温相同，选用的加热器相同，由图象可知()D9.(2020十堰)如图是冰熔化时温度随时间变化的图象，冰在熔化过程中，质量和温度均不变，内能_(选填“增大”“减小”或“不变”)，分析图象信息，冰在熔化前后，加热时间相同，冰升高的温度_(选填“较高”或“较低”)，说明冰与水的_不同。增大较高比热容10(2021武汉)某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。(1)加热前，在一个烧杯中倒入240 mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入_mL的煤油。(水1.0103 k
20、g/m3，煤油0.8103 kg/m3)300(2)用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1 min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线反映水的温度随时间变化的规律，则图线_(填序号)可以反映煤油的温度随时间变化的规律，加热过程中，煤油的热值_(选填“变大”“不变”或“变小”)。不变(3)同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比_(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油放出的热量与降低的温度之比。大于命题点4 比热容及热量的计算11(2021张家界)张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于_现象；水还有许多用途，如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水_的特点。液化比热容大12.(2020郴州)春季，在培育秧苗时，有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗，这是利用水的_比较大的性质；若质量为2 000 kg的水温度从5 降低到2，放出的热量是_J。c水4.2103 J/(kg)比热容2.5210713(2021恩施州)水沸腾时如果继续吸热，则温度_；灶上的锅中装有2 kg初温30 的水，当水吸收了7.56105 J的热量后，水温升高了_(当地气压为标准大气压)。不变70
