热现象 内能和热量总复习.docx
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热现象内能和热量总复习
热现象内能和热量总复习
考试说明
考
试
内
容
知识点
分项细目
考试目标
了解
理解
热
现
象
温度
1．温度表示物体的冷热程度
√
2．摄氏温度
√
熔化
和凝固
1．熔化和凝固现象
√
2．晶体、非晶体熔化和凝固的区别
√
3．晶体的熔点
√
4．熔化过程中吸热，凝固过程中放热
√
汽化
和液化
1．蒸发现象
√
2．影响蒸发快慢的因素
√
3．蒸发过程中吸热及其应用
√
4．沸腾现象
√
5．沸点、沸点与压强的关系
√
6．沸腾过程中吸热
√
7．液化现象
√
8．液化过程中放热
√
升华
和凝华
1．升华和凝华现象
√
2．升华过程中吸热，凝华过程中放热
√
内
能
和
热
量
分子
动理论
1．扩散现象
√
2．分子动理论的基本观点
√
内能
1．物体的内能
√
2．改变内能的两种方法
√
热量
1．热量的概念
√
2．热量的单位
√
3．燃料的热值
√
比热容
1．比热容的概念
√
2．比热容的单位
√
3．运用比热容解释有关现象
√
4．物体吸、放热的简单计算
√
热机
1．热机的能量转化
√
2．四冲程内燃机的工作原理
√
3．热机的效率
√
能的转化与守恒
各种形式的能都可以相互转化，转化过程中能量守恒。
√
知识点：
一、温度：
1、温度：
温度是用来表示物体冷热程度的物理量；
注：
热的物体我们说它的温度高，冷的物体我们说它的温度低，若两个物体冷热程度一样，它们的温度亦相同；我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠；
2、摄氏温度：
（1）我们采用的温度是摄氏温度，单位是摄氏度，用符号“℃”表示；
（2）摄氏温度的规定：
把一个大气压下，冰水混合物的温度规定为0℃；把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃；然后把0℃和100℃之间分成100等份，每一等份代表1℃。
（3）摄氏温度的读法：
如“5℃”读作“5摄氏度”；“－20℃”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”
二、温度计
1、常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的；
2、温度计的构成：
玻璃泡、均匀的玻璃管、玻璃泡总装适量的液体（如酒精、煤油或水银）、刻度；
3、温度计的使用：
使用前要：
观察温度计的量程、分度值（每个小刻度表示多少温度），并估测液体的温度，不能超过温度计的量程（否则会损坏温度计）测量时，要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，不能紧靠容器壁和容器底部；读数时，玻璃泡不能离开被测液、要待温度计的示数稳定后读数，且视线要与温度计中夜柱的上表面相平。
三、体温计：
1、用途：
专门用来测量人体温的；2、测量范围：
35℃～42℃；分度值为0.1℃；
3、体温计读数时可以离开人体；4、体温计的特殊构成：
玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管叫做缩口；
物态变化：
物质在固、液、气三种状态之间的变化；固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。
物质以什么状态存在跟物体的温度有关。
四、熔化和凝固：
1、物质从固态变为液态叫熔化；从液态变为固态叫凝固；熔化和凝固是可逆的两物态变化过程；熔化要吸热，凝固要放热；
2、固体可分为晶体和非晶体；晶体：
熔化时有固定温度（熔点）的物质；非晶体：
熔化时没有固定温度的物质；晶体和非晶体的根本区别是：
晶体有熔点（熔化时温度不变继续吸热），非晶体没有熔点（熔化时温度升高，继续吸热）；（熔点：
晶体熔化时的温度）；同一晶体的熔点和凝固点相同；
3、晶体熔化的条件：
温度达到熔点；继续吸收热量；晶体凝固的条件：
温度达到凝固点；继续放热；
4、晶体的熔化、凝固曲线：
注意：
1、物质熔化和凝固所用时间不一定相同；2、热量只能从温度高的物体传给温度低的物体，发生热传递的条件是：
物体之间存在温度差；
五、汽化和液化
1、物质从液态变为气态叫汽化；物质从气态变为液态叫液化；汽化和液化是互为可逆的过程，汽化要吸热、液化要放热；
3、汽化的方式为沸腾和蒸发；
（1）蒸发：
在任何温度下都能发生，且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象；
注：
蒸发的快慢与
A液体温度高低有关：
温度越高蒸发越快（夏天洒在房间的水比冬天干的快；在太阳下晒衣服快干）；
B跟液体表面积的大小有关，表面积越大，蒸发越快（凉衣服时要把衣服打开凉，为了地下有积水快干要把积水扫开）；
C跟液体表面空气流速的快慢有关，空气流动越快，蒸发越快（凉衣服要凉在通风处，夏天开风扇降温）；
（2）沸腾：
在一定温度下（沸点）,在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象；
注：
沸点：
液体沸腾时的温度叫沸点；不同液体的沸点一般不同；同种液体的沸点与压强有关，压强越大沸点越高（高压锅煮饭）；液体沸腾的条件：
温度达到沸点还要继续吸热；
（3）沸腾和蒸发的区别和联系：
它们都是汽化现象，都吸收热量；沸腾在一定温度下才能进行；蒸发在任何温度下都能进行；沸腾在液体内部、外部同时发生；蒸发只在液体表面进行；沸腾比蒸发剧烈；
（4）蒸发可致冷：
夏天在房间洒水降温；人出汗降温；发烧时在皮肤上涂酒精降温；
（5）不同物体蒸发的快慢不同：
如酒精比水蒸发的快；
4、液化的方法：
（1）降低温度；
（2）压缩体积（增大压强，提高沸点）如：
氢的储存和运输；液化气；
六、升华和凝华
1、物质从固态直接变为气态叫升华；物质从气态直接变为固态叫凝华，升华吸热，凝华放热；
2、升华现象：
樟脑球变小；冰冻的衣服变干；人工降雨中干冰的物态变化；
3、凝华现象：
雪的形成；北方冬天窗户玻璃上的冰花（在玻璃的内表面）
七、云、霜、露、雾、雨、雪、雹、“白气”的形成
1、温度高于0℃时，水蒸汽液化成小水滴成为露；附在尘埃上形成雾；温度低于0℃时，水蒸汽凝华成霜；水蒸汽上升到高空，与冷空气相遇液化成小水滴，就形成云，大水滴就是雨；云层中还有大量的小冰晶、雪（水蒸汽凝华而成），小冰晶下落可熔化成雨，小水滴再与0℃冷空气流时，凝固成雹；“白气”是水蒸汽遇冷液化而成的
分子热运动
1、分子运动理论的初步认识
（1）物质由分子组成的。
（2）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动——扩散现象。
（3）分子之间有相互作用的引力和斥力。
2、
（1）分子运动理论的基本内容：
物质是由分子组成的；分子不停地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。
（2）扩散现象：
不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。
气体、液体、固体均能发生扩散现象。
扩散的快慢与温度有关。
扩散现象表明：
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，并且间接证明了分子间存在间隙。
（3）分子间的相互作用力既有引力又有斥力，引力和斥力是同时存在的。
当两分子间的距离等于10-10米时，分子间引力和斥力相等，合力为零,叫做平衡位置；当两分子间的距离小于10-10米时，分子间斥力大于引力，合力表现为斥力；当两分子间的距离大于10-10米时，分子间引力大于斥力，合力表现为引力；当分子间的距离很大（大于分子直径的10倍以上）时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相互作用力。
二十九、内能
1、内能
（1）概念：
物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。
①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。
②内能与温度有关，但不仅仅与温度有关，从微观角度来说，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。
从宏观的角度来说，内能与物体的质量、温度、体积都有关。
③一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能与温度有关，同一个物体，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。
（2）影响内能的主要因素：
物体的质量、温度、状态及体积等。
（3）热运动：
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动的速度就越快，物体的温度越低，分子无规则运动的速度就越慢。
内能也常叫做热能。
（4）内能与机械能的区别
①物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关；而机械能与物体的质量、速度、高度、形变有关。
它们是两种不同形式的能。
②一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能，比如静止在地面土的物体。
③内能和机械能可以通过做功相互转化。
④内能的单位与机械能的单位是一样的，国际单位制都是焦耳，简称焦。
用J表示。
2、改变物体内能的两种方法：
做功与热传递
（1）做功：
①对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。
②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能相互转化的过程。
（2）热传递：
①热传递的条件：
物体之间（或同一物体不同部分）存在温度差。
②物体吸收热量，物体内能增加；物体放出热量，物体的内能减少。
③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。
3、做功与热传递改变物体的内能是等效的。
4、热量
（1）概念：
物体通过热传递的方式所改变的内能叫热量。
（2）热量是一个过程量。
热量反映了热传递过程中，内能转移的多少，是一个过程量。
所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”，绝对不能说某物体含有多少热量，也不能说某物体的热量是多少。
（3）热量的国际单位制单位：
焦耳（J）。
三十、比热容
1、比热容的概念：
单位质量的某种物质温度升高（或者降低）1℃吸收（或者放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
用符号c表示比热容。
2、比热容的单位：
在国际单位制中，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。
3、比热容的物理意义
（1）比热容是通过比较单位质量的某种物质温度升高1℃时吸收的热量，用来表示各种物质的不同性质。
（2）水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。
它的物理意义是：
1千克水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
4、比热容表
（1）比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。
（2）从比热表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大。
这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。
水的这个特征对气候的影响，很大。
在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。
所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。
在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
（3）水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。
如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。
冬季也常用热水取暖。
5、说明
（1）比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。
（2）同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。
（3）物质的状态改变了，比热容随之改变。
如水变成冰。
（4）不同物质的比热容一般不同。
6、热量的计算：
Q=cmΔt。
式中，Δt叫做温度的变化量。
它等于热传递过程中末温度与初温度之差。
注意：
①物体温度升高到（或降低到）与温度升高了（或降低了）的意义是不相同的。
比如：
水温度从lO℃升高到30℃，温度的变化量是Δt==30℃-lO℃=2O℃，物体温度升高了20℃，温度的变化量Δt=20℃。
②热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。
因为计算物体在某一温度下所具有的热量是没有意义的。
正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之差。
三十一、热机
1、内燃机及其工作原理：
将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。
按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
（1）汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的热机。
（2）一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。
（3）压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。
（4）做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。
（5）汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
（6）判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：
一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。
冲程的名称
气门开、关情况
活塞的运动方向
能量的转化情况
吸气冲程
只有一个气门（吸气门）打开
向下运动
压缩冲程
两个气门都关闭
向上运动
机械能转化成内能
做功冲程
两个气门都关闭
向下运动
内能转化成机械能
排气冲程
只有一个气门（排气门）打开
向上运动
（7）汽油机和柴油机的不同处
项目
构造
吸入气缸的物质
点燃方式
效率
汽油机
气缸顶部有一个火花塞
空气和汽油混合物
点燃式
效率较低
柴油机
气缸顶部有一个喷油嘴
空气
压燃式
效率较高
2、燃料的热值
（1）燃料燃烧过程中的能量转化：
目前人类使用的能量绝大部分是从化石燃料的燃烧中获得的内能，燃料燃烧时释放出大量的热量。
燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。
（2）燃料的热值
①定义：
lkg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
用符号“q”表示。
②热值的单位J/kg，读作焦耳每千克。
还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦耳每立方米。
③热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。
它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。
不同燃料的热值一般是不同的，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。
（3）在学习热值的概念时，应注意以下几点：
①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。
②强调所取燃料的质量为“lkg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条件下进行比较。
③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。
④燃料燃烧放出的热量的计算：
一定质量m的燃料完全燃烧，所放出的热量为：
Q=qm，式中，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。
若燃料是气体燃料，一定体积V的燃料完全燃烧，所放出的热量为：
Q=qV。
式中，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。
3、热机效率
（1）热机的能量流图：
如右图所示是热机的能量流图：
由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
（2）定义：
热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。
（3）公式：
η=E有/Q×100%。
式中，E有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。
（4）提高热机效率的主要途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。
②尽量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
三十二、能量的转化与守恒
1、能量的转化与守恒
（1）能量及其存在的形式：
如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。
自然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等。
（2）能量的转移与转化：
能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。
（3）能量守恒定律：
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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。
大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。
典型例题
1．下列现象中，通过做功改变物体（加_____的字）的内能，并使内能减小的是
A．冬天，用手去摸户外的东西，感到非常凉
B．在内燃机的汽缸内，燃气推动活塞运动
C．寒冷的冬天，人们围在火炉周围取暖
D．用打气筒给自行车打气时，筒内气体被压缩
分析与解:
本题用到这几个知识,一，改变物体的内能有两种方法：
做功和热传递，因此排除A和C；二，对外做功可以使内能减小。
答案：
B
2．下列各组物态变化现象中，都放热的是
A．春天冰封的湖面逐渐解冻
B．工人用铁水浇铸成工件
C．夏天剥开包装的冰棍周围冒“白气”
D．洒在地面上的水很快就干了
分析与解：
虽然没考具体的物态变化，但每种物态变化都有吸、放热的条件，本题既可以通过现象判断物态变化，得出答案，也可以直接判断。
答案：
BC
3．下列与内能有关的说法中，正确的是
A．物体的温度升高，它的内能一定增加
B．物体的机械能增加，它的内能一定增加
C．温度高的物体一定比温度低的物体内能多
D．热传递的方向都是从内能多的物体传向内能少的物体
分析与解：
关于内能的概念要注意：
（1）一切物体都具有内能；
（2）物体温度越高，内能越大；
（3）物体的温度升高，内能增大,物体的温度发生了变化，内能就发生变化。
可见改变物体的温度就可以改变物体内能。
（4）内能与机械能使不同形式的两种能，没有关系。
答案：
A
4．解释实验现象；向瓶内打气，瓶塞跳起、出现“白气”。
答案：
做功可以改变物体的内能，气体对外做功，物体的内能会减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴。
5．探究：
固体熔化时温度的变化规律。
炎热的夏季，家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。
而冰块熔化时，没有逐渐变软的过程。
由此推测，不同物质熔化时，温度的变化规律可能不同，我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。
为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据，实验装置如图甲所示。
（1）图乙是_____的温度随时间变化的图象，图丙是_____的温度随时间变化的图象。
（2）分析图象乙可获得的信息有：
①_______________________，②____________________。
（3）分析图象丙可获得的信息有：
_______________________________________。
分析与解：
晶体与非晶体熔化图像，区别的关键点是否吸热但温度保持不变。
答案：
（1）冰、蜡
（2）①冰熔化时有固定的熔化温度，②冰在熔化过程中温度不变。
（3）蜡没有固定的熔化温度。
6．一个热水袋内装有1kg的水，水的温度从90℃降低40℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg.℃），求热水袋内的水放出的热量是多少？
分析与解：
物体吸收热量的多少与下列因素有关（注意控制变量）
（1）与物体的质量有关
（2）与升高的温度、温度变化有关
（3）与物质的种类有关、与末温--初温无关
物体温度的变化
（1）初温-----to末温-----t
（2）升高的温度：
即△t=t-to
（3）降低的温度：
即△t=to-t
本题出现的两个温度需要同学仔细判断，与本题有关的是40℃。
解：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J／（kg·℃）×1kg×40℃＝1.68×105J
热现象内能和热量总复习周末练习
本周习题
一.选择题
1.说明下列现象属于液化的是
A.加在饮料中的冰块化为水
B.冬天，戴眼镜的人从室外进入温暖的室内镜片上的水珠
C.洗手后，用热风干手器可以很快将手烘干
D.灯泡用久了，灯丝会变细
2.说明下列现象属于汽化的是
A.从冰箱拿冰棍，门的附近和冰棍周围冒出“白气”
B.晒在太阳下的湿衣服变干
C.冰箱冷冻室内壁出现白色的“霜”
D.冬天，湖水结冰
3.说明下列现象属于升华的是
A.将钢铁烧至铁水
B.夏天，输水管外出现小水珠
C.严冬，玻璃窗内壁结了一层冰花
D.冬天，冰冻的衣服晾干
4.下列说法中利用热传递的方法改变物体内能的是
A.炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低
B.食物放进冰箱后温度降低
C.冬天在室外用双手互相摩擦使手发热
E.锯木头时，锯条会发烫
5.下列说法中利用做功的方法减少物体内能的是
A.内燃机做功冲程中，燃气对外做功
B.用热水袋取暖
C.擦划火柴，火柴头着火
D.举重运动员把杠铃举起
6.下列说法不正确的是
A.物体的温度越高，所含热量越多 B.温度高的物体，内能一定大
C.0℃的冰块，内能一定为零 D.温度相同的两物体间不会发生热传递
7.下列说法正确的是
A.钢水冷却，温度降低，内能一定减少 B.运动速度大的物体内能大
C.物体对外做功其内能一定增大 D.水的温度降低到0℃就会结冰
8.室内温度为20℃，此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸发，下图中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化
9.2006年7月1日，青藏铁路全线贯通。
铁路要通过“千年冻土”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固。
为解决“冻土”难题，保证路基的稳定性，采取了下列措施（如图所示），其中正确的是
A．在路基的坡面上铺设一层遮阳板，减小太阳的辐射加热，可防止“冻土”液化
B．路基两旁插有很多管形“热棒”，装在热棒下端的液态氨在温度升高时会汽化，从路基内部吸热，使路基温度降低
C．“热棒”中氨气上升到上部会液化，液化会吸热
D．铁轨铺在路枕上，可以增大火车对路基的压强
10.如图所示的各种现象中，能用来说明分子间存在引力的是
11.铜的比热容是铅的3倍。
质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1:
2，则它们吸热之比为
A.2:
3 B.3:
2 C.6:
1 D.1:
6
12.下列说法中，能反映物体放出热量的多少跟物体质量有关的是
A.相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B.相同质量的不同种物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
D.不同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量一般不同
13.质量相等的金属块A和B，放在沸水壶中煮10min后取出，马上分别投入质量相同、温度也相同的两杯水里，到两杯水的温度不再升高时，测量发现放A的水温高于放B的水温，则
A.金属块A的比热容大
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