第三章热学 分子热运动内能比热容.docx

第三章热学 分子热运动内能比热容.docx

《第三章热学 分子热运动内能比热容.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章热学 分子热运动内能比热容.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第三章热学分子热运动内能比热容

第三章热学

专题3.3分子热运动内能比热容

一、分子热运动

1.分子热运动

（1）分子动理论：

物质是由和组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间有。

（2）热运动：

分子运动快慢与有关，温度，分子热运动越。

（3）扩散：

不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，。

2.分子间作用力

分子间相互作用的和是同时存在的。

当固体被压缩时，分子间距离，分子作用力表现为；当固体被拉伸时，分子间距离，作用力表现为。

如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有，也容易被。

液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。

二、内能

1.内能：

物体内部所有分子热运动的与的总和，叫做物体的内能。

（1）分子动能：

分子在永不停息地做着无规则的热运动。

物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。

物体的温度越高，分子运动得，它们的动能越大。

同一个物体（物态不变），温度越高，内能。

（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。

分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。

所以分子势能与物体的有关。

（3）物体内能的大小：

物体的内能与物体的、、及物态有关。

一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。

因此，一切物体在都具有内能。

2.内能的改变：

改变物体内能的方法有和；热传递是能量的，做功是能量的。

这两种方法对改变物体内能是的。

1）做功：

外界对物体做功，物体的内能会（例如：

摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会（例如：

通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。

实质：

能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。

2）热传递：

只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着，就会发生热传递，直到温度变得相同（即没有温度差）为止。

物体吸收热量，内能；物体放出热量，内能。

3.热量（Q）：

在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是，符号是。

4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以的。

整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。

物体可以同时具有内能和机械能。

5．热量、温度和内能：

“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。

1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。

所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。

2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。

3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。

三、比热容

1.比热容

（1）在热传递过程中，叫做热量。

温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能，低温物体内能；对物体做功时，物体内能会，物体对外做功时，物体内能会。

（2）比热容是物质的一种特性，与物质的和有关，与物质的、和的多少无关。

（3）水的比热容是，表示的物理意义是：

1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。

2.热量的简单计算

热量的计算：

（1）吸热：

；

（2）放热：

。

其中：

Q吸—吸收的热量，单位：

焦（J），Q放—放出的热量。

c—比热容，单位：

焦每千克摄氏度（J/（kg·℃））

m—质量，单位：

千克（kg）

△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：

摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。

考点一：

分子热运动

（2017·深圳）关于热学知识，下列说法错误的是（　）。

A．所有物体的分子都在不停地做无规则运动；

B．汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的；

C．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体；

D．升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多

变式跟进1：

（2016·深圳）以下说法中正确的是（　）。

A．相同质量的两杯水，温度高的含有的热量多；

B．冬天晒太阳使身体变暖，这是通过热传递的方式增加了内能；

C．酒精灯中的酒精燃烧一半后，剩余酒精的质量和热值都减小一半；

D．去年冬天，深圳下起了小雪，雪花熔化时要放热

考点二：

内能

（2015·深圳）以下说法正确的是（）。

A.冷水一定比热水的内能小，因为冷水的温度较低；

B.汽油机在做功冲程中，是内能转化为机械能；

C.用火炉烧水，是用做功的方法増加水的内能；

D.中午海滩上沙子比海水热，因为水的比热容较小

变式跟进2：

（2017•襄阳）海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录．钻木取火是通过　　（填“做功”或“热传递”）的方式把机械能转化为内能的。

阳春三月，襄阳万亩桃花香气袭人、飘香万里，这属于　　现象。

考点三：

比热容

（2015•深圳）夏天长时间放置在室内的甲、乙两个物体，甲的比热容大，乙的质量小，把它们同时放入同一个冰箱内冷却，经过一段时间温度稳定后（）。

A.甲物体放出的热量多；B.乙物体放出的热量多；

C.甲、乙物体放出的热量一样多；D.以上情况都有可能

变式跟进3：

（2016·广东）如题图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（）。

A.煤气的燃烧过程是内能转化为化学能；B.煤气燃烧充分，它的热值越；

C.水的温度越高，水分子运动越剧烈；D.烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能

一、选择题

1.（2017•威海）装着开水的暖水瓶塞有时会弹起来，同时看到一股“白气”冒出来，以下解释正确的是（　）。

A．木塞弹起来，是因为暖水瓶里的空气受热膨胀对木塞做功；

B．在木塞弹起过程中瓶内气体的内能增加，木塞的机械能增加；

C．看到的“白气”是从瓶子里出来的水蒸气；

D．看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小冰晶

2.（2017•威海）生活中热现象随处可见，下列说法中不正确的是（　）。

A．在远处前闻到花的香味，是分子无规则运动的结果；

B．冬天很冷的时候搓手就感到暖和，是用做功的方式改变内能；

C．夏天在河岸边觉得沙子热得发烫而河水却不怎么热，是因为水的比热容大；

D．使用高压锅更容易把食物煮熟，是利用了液体沸点随气压增大而降低的原理

3.（2017•烟台）科学探究需要进行实验，在取得数据和事实后，再进行分析和推理，因此，在科学探究中我们需要区分事实与推论．下列叙述是事实或推论的是（　）。

①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中；

②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红；

③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；

④温度越高，分子的无规则运动越剧烈。

A．①②是事实，③④是推论；B．①②④是事实，③是推论；

C．①是事实，②③④是推论；D．③④是事实，①②是推论

4.（2017•泰安）下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是（　）。

A．春天，柳枝吐芽；B．夏天，山涧瀑布；

C．秋天，菊香满园；D．冬天，雪花飘飘

5.（2017•杭州）将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度（两物体与外界没有热量交换），则有（　）。

A．高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量；

B．高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量；

C．高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度；

D．高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度

6.（2017•泰安）关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是（　）。

A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力；

B．扩散现象只能发生在气体与液体中；

C．物体吸收热量，温度一定升高；

D．﹣20℃的冰块内没有内能

7.（2017•连云港）下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（　）。

A．0℃的冰没有内能；B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能；

C．物体温度越高，所含热量越多；D．物体的机械能越多，其内能就越多

8.（2017•徐州）制造钢铁零件时，可以把零件放入含碳的渗碳剂中，使碳分子渗入零件的表面层，增加零件表面的硬度．这种渗入现象说明（　）。

A．分子可以分成更小的微粒；B．分子间有引力；

C．分子间有斥力；D．分子是运动的

9.（2017•武汉）下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（　）。

A．对试管加热，管内水温升高

B．冬天搓手，手会变暖

C．从滑梯滑下，臀部发热

D．迅速压下活塞，筒内气温升高

10.（2017•遵义）如图所示，瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法正确的是（　）。

A．气体对瓶塞做功，气体的内能减少；B．瓶塞对气体做功，气体的内能减少；

C．气体对瓶塞做功，气体的内能增加；D．瓶塞对气体做功，气体的内能增加

11.（2017•宜昌）下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（　）。

A．夏天．在地上洒水会感到凉快；

B．北方楼房内的“暖气”用水作为介质；

C．海边昼夜温差变化比沙漠中小；

D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度

12.（2017•无锡）八月桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这说明（　）。

A．分子非常小；B．分了间有相互作用力；

C．分子是可分的；D．分子处在无规则运动中

13.（2017•怀化）下列现象能说明分子在做无规则运动的是（　）。

A．我国北方地区发生沙尘暴时，空气中弥漫着大量的沙尘；

B．五月份怀化市部分地区发生洪灾，河水中夹带着大量泥沙；

C．春天来了，怀化乡村桃花盛开，处处闻到浓浓的花香；

D．冬季，寒潮来临，温度骤降，雪花漫天飞舞

14．（2017•无锡）以下关于内能的说法正确的是（　）。

A．0℃的物体没有内能；

B．做功和热传递都可以改变物体的内能；

C．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能；

D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

15.（2017•怀化）下列描述的现象中，是利用热传递来改变物体内能的是（　）。

A．天冷时，人们通过相互搓手让手发热；B．冬天，用热水泡脚变得暖和；

C．将铁丝反复弯折，弯折处发热；D．钻木取火

16.（2017•毕节）下列说法正确的是（　）。

A．温度从高温物体传递到低温物体；B．温度为0°C的物体没有内能；

C．温度高的物体含有热量多；D．晶体熔化吸热，温度保持不变

二、填空题

17.（2017•吉林）地表温泉水降温较慢，这是因为水的　　较大；人们泡温泉时身体会变热，这是通过　　的方式改变了身体的内能的缘故。

18.（2017•昆明）汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的　　较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能　　。

19.（2017•云南）过桥米线是云南人爱吃的食物，路过米线馆可以闻见汤的香味，这是因为　　现象；“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了　　。

20.（2017•咸宁）随着校园环境的改造升级，塑胶跑道逐步铺进了校园，塑胶跑道表面比较粗糙可以　　（选填“增大”或“减小”）摩擦力，新铺设的塑胶跑道由于　　现象会散发出较浓的气味；气温越高时，分子运动越　　，气味更浓。

21.（2017•安顺）在图的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，但从科学的角度看，两幅图都说明了　　可以改变物体能的内能，图中的小孩从滑梯上滑下，他的机械能　　（选填“增加”、“不变”或”减少”）。

22.（2017•武汉）图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。

两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。

（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内　　。

（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和　　。

（3）图2中能合理反映该实验结果的图象是　　（选填“甲”“乙”或“丙”）。

23.（2017•连云港）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的　　；从枪口射出的子弹仍能在空中继续飞行是由于子弹具有　　；导线选用铜做材料是因为铜具有良好的　　性；在干燥的日子里，脱毛衣时会听到“噼啪”声，这是　　现象。

24.（2017•德阳）质量和初温相同的甲乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容　乙液体的比热容（填“大于”、“等于”或“小于”）。

如果乙液体的质量为1kg，初温为20℃，加热一段时间后温度升高到50℃，吸收的热量为1.26×105J，则乙液体的比热容为　　J/（kg•℃）。

25.（2017•德州）端午节，妈妈在厨房煮粽子，小强在客厅里就闻到了粽子的香味，这是　　现象，煮粽子是通过　　方式增大粽子内能的。

26.（2017•眉山）在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：

（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入　、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）。

（2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油　　相同，然后比较　　的方法来完成探究实验的。

（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图所示，则　　的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容　　。

（选填：

“较大”或“较小”）

（4）由图象可得煤油的比热容为　　J/（kg•℃）。

27.（2017•毕节）如图将一个烧瓶盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现“白雾”；回答下列问题：

（1）此过程中是用什么方法改变了物体内能？

（2）请从物态变化角度提出一个问题并回答。

一、选择题

1.下列说法正确的是（）。

A.“狂风乍起，黄沙漫天”，说明分子总是不停地做无规则运动；

B.破镜不能重圆，主要是因为分子间有斥力；

C.给自行车车胎打气时打气筒壁变热，这是通过做功的方式改变了物体的内能；

D.汽油机在做功冲程把机械能转化为内能

2.《舌尖上的中国Ⅱ》的热播，引起了人们对饮食文化的关注。

四川的腊肉、香肠受到人们的青睐，火锅更是以麻、辣、鲜、香吸引着众多食客，以下说法正确的是（）。

A．在比较远的地方就能闻到火锅味，说明分子只在高温下运动；

B．在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀，是因为盐不会扩散；

C．灌制好香肠后，要晾在通风的地方，是为了防止水分蒸发；

D．往火锅里加入食材，食材温度升高，它的内能增加

3.下列关于物理概念及其的说法正确的是（）。

A．冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃）表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J；

B．热机的效率可以提高到100%；

C．物体含有内能的多少叫热量；

D．汽油的热值是4.6×107J/kg表示1kg的汽油完全燃烧放出热量为4.6×107J

4.下列现象中，能说明分子间存在斥力的是（）。

A．香气四溢；B．破镜不能重圆；

C．液体很难压缩；D．同名磁极相互排斥

5.下列图中在改变物体内能方式上与其它三幅图不同的是（）。

6.云中冰粒下落，温度升高变成雨滴。

下列说法正确的是（）。

A．冰粒液化为雨滴；

B．雨滴内分子间不存在分子引力；

C．雨滴的内能大于同质量冰粒的内能；

D．雨滴内能转化为动能，所以下落越来越快

7.下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（）。

A．春天柳絮飘舞；B．夏天荷花飘香；C．秋天落叶纷飞；D．冬天雪片飞扬

8.下列关于热学知识的说法正确的是（）。

A.烧开水是通过做功的方法增加水的内能；

B.冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加；

C.太阳光射入房间内看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动；

D.用锯条锯木头时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能减少

9.《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。

如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是（）。

A．煎：

煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大；

B．炒：

主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加；

C．蒸：

是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟；

D．拌：

香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动

10.质量相同的铝和铜，吸收了相同的热量（c铜

A.铝上升的温度较高；B.铜上升的温度较高；

C.铝和铜上升的温度相同；D.无法判断

11.下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（）。

A．向饮料中加冰块，饮料温度降低；B．盛夏，阳光曝晒路面，路面温度升高；

C．用锯锯木头，锯条温度升高；D．寒冬，用热水袋暖手，手感到温暖

12.关于温度、内能和热量，下列说法正确的（）。

A．物体温度越低，分子运动越剧烈；B．物体温度越高，含有的热量越多；

C．水沸腾时吸收热量，温度保持不变；D．物体的温度为0℃时，其内能为零 

13.关于物体内能，下列说法正确的是（）。

A．同一物体温度降低，它的内能一定减少；

B．任何两个物体间，都会发生热传递；

C．温度为0℃的物体没有内能；

D．相同质量、相同温度的物体，它们的内能一定相同

14.如图所示是某高校学生设计的一款不夜灯，它的一侧是太阳能电池板，另一侧高效节能的LED灯。

关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法正确的是（）。

A．LED灯将太阳能转化为内能；B．LED灯将太阳能转化为光能；

C．太阳能电池板将电能转化为内能；D．太阳能电池板将太阳能能转化为电能

15.深圳夏季海边昼夜温差小,气候宜人,这是由于水的比热容大,下列不能反映这一特性的是（）。

A．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质；

B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水；

C．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质；

D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏

16.下列现象中，通过热传递方式改变物体内能的是（）。

A.弯折的铁丝发热

B.热水器中水的温度升高

C.汽油机的压缩冲程

D.通电的电熨斗中电热丝发热

17.下列有关温度、热量、内能的说法中正确的是（）。

A．一个物体的温度越高，它含有的热量越多；

B．一个物体的内能增加，一定是有物体对它做功；

C．固体难被拉断，是因为固体分子间只存在引力；

D．内能可以自动的从高温物体转移到低温物体

18.关于物体的内能，下列说法正确的是（）。

A．温度为0℃的物体没有内能；

B．物体内能增加，一定是通过外界对物体做功；

C．正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变；

D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少

19.以下说法正确的是（）。

A．冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低；

B．汽油机在做功冲程中，是内能转化为机械能；

C．用火炉烧水，是通过做功的方法增加水的内能；

D．中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容较小

20.汽车是我们生活中非常重要的代步工具。

下列关于汽车的解释，正确的是（）。

A.汽车行驶时，轮胎温度上升，是利用热传递的方法改变内能；

B.汽油机在做功冲程把机械能转化为内能；

C．汽车的水箱散热利用了水蒸发要吸热的特点；

D．天气炎热的夏天，行驶在柏油路上，会闻到刺鼻的气味，是因为温度上升，分子的热运动加剧

21.在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是（）。

甲

乙

丙

丁

A．乙和丁；B．甲和丙；C．甲和乙；D．丙和丁

22.如图所示的实验中，用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和煤油加热，要让水和煤油升高的温度相同，给水加热的时间要长一些，这说明（）。

A．水的温度比煤油的高；B．水的比热容比煤油的大；

C．水的密度比煤油的大；D．水的分子运动比煤油的剧烈

二、非选择题

23.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态．图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣﹣时间图象，根据图象可知：

（1）冰属于（选填“晶体”或“非晶体”）；

（2）在BC阶段物质处于状态（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）；

（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了J的热量[c冰=2.1×103J/（kg•℃），c水=4.2×103J/（kg•℃）]；

（4）图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度﹣时间图象，老师认为他的CD段数据有问题，老师做出这样的判断的依据是。

24.端午节，小明和妈妈一起煮鸡蛋时发现：

鸡蛋放入锅中会沉入水底；煮一段时间后，打开锅盖，可以看到锅盖内壁布满了小水珠；小明妈妈将鸡蛋捞出，小明用手一摸，很烫手；小明把鸡蛋放在桌上，鸡蛋表面的水过一会儿就变干了。

请你利用学过的物理知识帮小明解释这四个现象。

（1）现象：

鸡蛋放入锅中会沉入水底；说明：

；

（2）现象：

锅盖内壁布满了小水珠；说明：

；

（3）现象：

小明用手摸鸡蛋，很烫手；说明：

；

（4）现象：

鸡蛋表面的水过一会儿就变干了；说明：

。

25.阅读材料，回答材料后的问题。

过冷水

过冷水是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水。

水凝固成冰的一个必要条件是：

必须有凝结核；当温度低到冰点之下时，如果水太过纯净，水中没有一个结晶核来结晶，那么即使在0℃之下也不会结冰，还保持着液态。

凝结核可以是微小的冰晶，可以是水中的悬浮物，可以是器皿的壁。

当过冷水中具备凝结核时，例如投入少许固体，或摇晃液体，都能让水迅速凝固，温度回升到凝固点。

当天空中的飞机穿过有过冷水的云层时，云中的过冷水遇到飞机，会马上结成冰，飞机就容易发生坠机事故。

（1）水在0℃以下不结冰是因为水中缺少；

（2）不仅有过冷水，还有过热水，过热水是指；

（3）动画片海尔兄弟之《冰川危机》中有个片段是：

一个池塘里的水在零下的温度仍未结冰，如果你是编剧，你准备让海尔兄弟怎么做就可以使湖水冻起来