专题一分子热运动内能比热容.docx
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专题一分子热运动内能比热容
专题一分子热运动 内能 比热容
知识点一、分子热运动
1、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，扩散现象可以在固体、液体和气体中发生。
注意：
（1）扩散现象是反映分子的无规则运动的。
而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到的分子聚合体在外力下的机械运动，都不是扩散现象。
（2）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质间是不能发生扩散现象的。
例如：
冷热水混合，虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方，但不是扩散现象。
2、物体内部大量分子的无规则运动叫做分子热运动。
温度的高低是物体内分子热运动激烈程度的标志。
温度越高，分子热运动越快，扩散越快。
例如，炒菜时，老远就能闻到菜的香味，当菜冷下来后，香味就逐渐减少了。
3、分子之间存在着作用力
注意：
分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，它们的大小与分子间的距离有关。
分子间距离r=r0（r0为分子处于平衡位置时的距离）时引力和斥力大小相等；在rr0时斥力和引力都减小，但斥力减小得快，分子力表现为引力；在r>10r0时斥力和引力都变得非常微弱，此时分子力可忽略不计。
要点诠释：
分子间存在引力和斥力，但这种力只有在距离很小才比较显著。
当两个分子间距大于10倍分子的限度时，引力和斥力就不大了。
打碎的玻璃不能吸引在一起，是因为两块玻璃碎片不可能相距很近，无法达到引力明显的距离，所以不能吸引在一起。
电焊、气焊钢板时，用高温加热钢板，使钢熔化为钢水，钢水中的分子可以自由运动相互靠近，靠引力集结在一起。
当钢水冷却凝结为钢块时，原来分离的钢板就被“焊接”在一起。
知识点二、内能
1、内能改变的外部表现：
（1）物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。
（2）物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。
2、改变物体内能的方法：
做功和热传递。
A、做功改变物体的内能：
1做功可以改变内能：
对物体做功，物体内能会增加。
物体对外做功，物体内能会减少。
②做功改变物体内能的实质：
内能和其他形式的能的相互转化
③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。
（W＝△E）
B、热传递可以改变物体的内能。
（1）热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
（2）热传递的条件：
物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同（即达到热平衡）。
（3）热传递的方式是：
传导、对流和辐射。
（4）热传递改变物体内能的实质：
热传递传递的是内能（热量），而不
是温度。
热传递的实质是内能的转移。
（5）热传递过程中：
低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；
高温物体放出热量，温度降低，内能减少。
（6）热量：
热传递过程中，传递的能量的多少叫热量。
热量的单位：
焦耳。
3、做功和热传递改变内能的区别：
由于做功和热传递在改变物体内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。
但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。
知识点三、内能的改变 热量
1、改变物体内能的方法有两种；做功和热传递
（1）在热传递过程中，物体吸收（或放出）热量。
内能增加（或减少）。
用热传递的方法改变物体的内能的过程，实质上是内能的转移过程。
（2）对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少，用做功的方法改变物体内能的过程，实质上是内能与其他形式的能量之间相互转化过程。
2、物体在热传递过程中传递的内能的多少叫做热量。
单位为焦耳，符号是J。
3、在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量，内能增加，温度升高。
特别应注意：
有些物体吸收热量和放出热量后，温度不一定改变，如晶体的熔化和凝固，虽然熔化时吸收热量，凝固时放出热量，但温度保持不变，可是它们的内能发生了改变，在熔化和凝固的过程中都有能量的转移。
要点诠释：
内能是物体内所有分子的动能与势能之和。
温度是分子无规则运动剧烈程度的标志，或者说是分子平均动能大小的标志。
温度高的物体分子的无规则运动剧烈，但势能不一定大。
不能由温度的高低判定内能的大小，也不能由内能的增减判断温度的高低。
例如，晶体在熔化时，不断地从外界吸引热量，物体的内能增加。
但物体的温度不变，所吸收的热量用来增加物体内分子的势能。
知识点四、比热容
1、单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做物质的比热容。
符号c，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/（㎏·℃）。
注意：
比热容是物质本身的一种性质，
a）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。
b）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。
2、水的比热容比较大，是4.2×103J/（㎏·℃）。
3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计、解决简单的问题。
水的比热容特点较大，主要表现：
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。
夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。
4、热量的计算：
吸热公式：
Q吸=cm（t-t。
） 式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t。
表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。
（t-t。
）表示温度的升高量。
放热公式：
Q放=cm（t。
-t）式中（t。
-t）表示物体温度的降低量。
可见，物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。
5、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。
6、正确理解温度、内能、热量之间的联系
温度的变化可以改变一个物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。
物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。
如当晶体熔化时，液体在沸腾时，虽然吸收热量，内能增加，但温度不变；晶体的液体在凝固时放出热量，内能减少，但温度不变。
要点诠释：
在热学中经常用到“热”这个词，应当知道这个词的意思很多，在不同的情况下表示不同的意义。
我们不要搞错，也不要乱用。
在“热运动”中，指分子永不停息的无规则运动。
在“物体变热”中，是指物体的温度升高，其深层次的含意是分子热运动加剧。
在“物体放热”、“物体吸热”中，指热传递中物体放出或吸收的热量，指物体内能的变化量。
考点精讲
（1）温度：
是表示物体的冷热程度，它是物体内大量分子运动剧烈程度的宏观表现．物体的温度升高，分子运动加剧，分子动能增大，从而分子内能增大．
（2）内能：
是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能．
（3）热量．是在热传递过程中传递的能量，它是一个过程量，只存在于热传递过程中，不存在于物体的内部，所以不能说某物体含有（具有或有）多少热量．
温度、内能和热量三者之间的关系是：
对于一个物体，它的温度变化可以反映它的内能变化，它的温度升高，内能增大，反之，温度降低，内能减小．但对于两个不同的物体，不能说温度高的内能一定大，温度低的内能一定小，因为内能的大小不仅和温度有关，还和物体的分子数目、物体的质量及物体的状态等有关．当物体的温度发生改变时，物体的内能发生改变，但不一定是吸收热量或放出热量，因为改变物体内能有做功和热传递两种方式．当物体吸收或放出热量时，物体的内能发生改变，但温度不一定改变，如：
在晶体熔化，液体沸腾的过程中，物体吸收热量但温度不变。
在热传递的过程中，存在这三个物理量，所以对于热传递概念的理解有助于这三个物理量的理解．对热传递的概念的理解要注意：
①热传递的条件是：
不同的物体问或同一物体的不同部分之间存在着温度差．②热传递的实质是内能的转移．③热传递的方向是能量从高温物体传到低温物体，不一定是从内能大的物体传到内能小的物体．
（4）比热容：
它是物质的一种属性，同种物质比热容相同，不同的物质比热容一般不同．比热容与物质种类有关，与物态有关，与热量、质量、温度等因素无关．比热容反映的是物体吸热、放热本领，比热容大的吸热本领大，放热本领也大．质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的吸收热量多或吸收相同的热量，比热容大的温度升高得较小．水的比热容大所以用水来做冷却液，或用水来散热．
分子热运动内能比热容经典例题
分子热运动
1、下列说法中正确的是（ ）
A、结核病菌可以通过“飞沫”传播，说明分子不停地做无规则运动
B、用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑，说明分子间存在引力
C、走过槐树旁时闻到槐花香，说明分子不停地做无规则运动
D、磁铁能吸引铁钉，说明分子间存在引力
A\举一反三：
有关扩散现象，下列说法正确的是（ ）
A、扩散现象使我们直接观察到物体里分子的运动
B、扩散现象只能间接反映物体间分子的运动
C、只有液体和气体才有扩散现象
D、扩散时一定是密度大的物质下沉，密度小的物质上升
内能
2、判断“物体运动的速度越快，它的内能越大”的说法对吗？
为什么？
B\举一反三：
下列说法正确的是（ ）
A、物体内部所有分子无规则运动的动能之和叫做物体的内能
B、一个物体不能同时具有内能和机械能
C、温度为-10℃的物体不具有内能
D、一切物体都有内能
内能的改变 热量
3、下列物理现象中，利用做功改变物体内能的是______，利用热传递改变物体内能的是____。
A．锯条在石块上摩擦，锯条发热； B．热铁块投入冷水中，铁块温度降低；
C．一壶开水放在地上，开水变为温水； D．用锤子反复击打一个铁片，铁片温度升高；
E．用打气筒往车胎内打气，打气筒变热；F．水从高山上落下，水温稍有升高。
C\举一反三：
指出下列各现象中内能是怎样改变的？
1、人用热水器取暖 2、一杯水慢慢变凉
3、搓手手会变热 4、冬天天气变冷，在地面上跺脚可以防止冻伤
4、判读正误：
高温物体含有的热量多（ ）
D\举一反三：
下列说法中错误的是（ ）
A、物体的内能增加了，它一定吸收了热量 B、温度相同的物体之间不能发生热传递
C做功和热传递对于改变物体内能是等效的D热传递过程中，传递的内能的多少叫热量
比热容
5、判断正误：
一桶水的比热容比一杯水的比热容大（ ）
E\举一反三：
1、下列有关比热的说法中正确的是（ ）
A．比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热
B．在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多
C．水和冰是同一种物质构成，因此比热相同
D．将一物体分成两半，其比热也必减半
F\2、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（ ）
A．水比较便宜 B．水的密度小 C．水的比热大 D．水的沸点高
实验探究
6、为了研究物质的某种特性，某小组的同学做如下实验：
他们在两只完全相同的烧杯中分别放入200g的煤油和200g的水。
实验时，用两个完全相同的酒精灯分别加热煤油和水，并利用温度计和计时器测量它们的温度随时间的变化情况。
记录数据分别如表一、表二所示。
（设煤油和水每分钟吸收的热量相等）
表一 煤油
时间（min）
0
2
4
6
8
10
温度（℃）
20
30
40
50
60
70
升高温度（℃）
0
10
20
30
40
50
表二 水
时间（min）
0
4
8
12
16
20
温度（℃）
20
30
40
50
60
70
升高温度（℃）
0
10
20
30
40
50
（1）分析比较表一（或表二）中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与升高的温度成_____比。
（2）分析比较表一和表二的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是：
质量相同的不同物质（水或煤油），升高相同的温度，吸收的热量一般__________________________
（3）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是：
质量相同的不同物质（如水或煤油）吸收热量与升高温度的比值一般_________________________
综合计算
7、质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？
G\举一反三：
质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为_________焦耳，这是通过________的方法改变了水的内能。
若使相同质量的煤油和水升高相同温度，则煤油吸收的热量________水吸收的热量。
（填大于、等于、小于）
水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃）；煤油的比热容为2.1×103J/（㎏·℃）
分子热运动内能比热容
A卷：
基础达标
1、下列现象中，不属于扩散现象的是：
（ ）
A、在酒厂附近能闻到酒味 B、洪水季节河水浑浊
C、加糖的水变甜了 D、八月桂花飘香
2、下面有关分子动理论内容的论述中，正确的是（ ）
A、扩散现象说明了一切物体的分子都在不停地做无规则运动
B、扩散现象只发生在气体之间，不可能发生在固体之间
C、由于压缩固体十分困难，说明固体中分子之间没有空隙
D、分子之间既有引力又有斥力，两种力总是相互抵消的
3．把表面光滑的铅块放在铁块上，经过几年后将它们分开，发现铅块中含有铁，而铁中也含有铅，这种现象说明（ ）
A．物质分子之间存在着相互作用力 B．分子之间存在空隙
C．分子在永不停息地运动 D．分子的引力大于斥力
4．下列各物理量中能反映物质特性的是 （ ）
A．比热容 B．内能 C．热量 D．温度
5．下列事例中利用热传递改变内能的是
A．太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星
B．从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉
C．冬天手冷时，搓搓手就暖和了
D．夏天，广场上的石凳因太阳照射而发烫
6、小心的把几滴红墨水滴入清水中，隔一会儿，清水会变成红水，这是_________现象，当红墨水分别滴入冷水和热水中，可以看到热水变色比冷水快，这说明
_________________________。
7．如图所示，将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面，手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后，慢慢提起弹簧秤，观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________，其原因是_________。
8、摩擦生热的实质是利用______改变物体内能的过程。
9、热传递的过程中，物体吸收或放出能量的多少就是________，热传递发生的条件是____________。
在热传递中，高温物体将能量向_______传递，直至各物体_______________。
10．1kg的水温度升高1℃，吸收的热量是____；降低1℃，放出的热量是_____。
11．铝的比热容为0.88×103J/（kg·℃），读作_________。
它表示质量为1kg的铝，温度升高1℃，所吸收的热量是_________J；或质量为1kg的铝，湿度降低1℃，所放出的热量是_________J。
12、指出下列事例中改变物体内能的方式：
（1）冷天用热水袋取暖，人体感以暖和_____；
（2）比赛中，从竿的顶端滑到底端时手感到发热_________；
（3）密封的空气被压缩时温度升高________；
（4）火炉上烤饼子，饼子变热_________；
（5）用挫刀挫铁块，铁块变热_________；
（6）把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来_________。
B卷：
能力提高
13．下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（ ）
A.湿衣服在太阳下被晒干 B.炒菜时加点盐，菜就有咸味
C.扫地时灰尘飞扬 D.香水瓶盖打开后能闻到香味
14、下列各例中，不是通过做功来改变物体内能的是：
A、锯木头时，锯片和木头的温度升高 B、用打气筒打气，筒壁变热
C、用火炉烧水，使水温上升 D、物体沿粗糙斜面下滑，物体和斜面的温度升高
15、下列说法中，正确的是：
A、温度高的物体含有的热量多 B、热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
C、物体只有通过热交换才能改变内能 D、热量是热交换过程中内能变化的量度
16．下面是某同学“物理学习笔记”中的摘录，其中错误的是（ ）
A.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
B.扩散现象表明物体的分子在不停地做无规则运动
C.物体的内能的大小只与物体的温度有关
D.分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
17．沙漠地带早晚温差很大的原因是[ ]
A．沙子的比热容比较大 B．沙子的比热容比较小
C．沙子是热的良导体 D．沙子是冷的不良导体
18．关于比热容，下列说法中正确的是[ ]
A．比热容是物质的一种特性，所以比热不会随物体温度的变化而变化
B比热容是物质的一种特性，所以不同质量的同种物质升高相同的温度，吸收的热量相等
C．比热容是物质的一种特性，所以同种物质升高不同的温度，吸收的热量相等
D．比热容是物质的一种特性，所以不同物质吸收或者放出的热量不可能相等
19．在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象．而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为（ ）．
A．水的透明度高，容易吸收太阳能 B．水的比热容比沙石的比热容大
C．水在蒸发时有致冷作用 D．水的对流性能好
20．如果用m物体的质量，△t表示升高或降低的温度，Q表示物体吸收或放出的热量，那么物质的比热可表示为c=_________。
21．将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度______。
从沸水中吸热最多的是_____球，吸热最少的是______球。
（已知c铝>c铁>c铜）
22．质量为2kg的水，温度从20℃升高到80℃，所吸收的热量Q=_________=_________。
[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
23、冬天觉得手冷时，常将两手掌紧贴后搓一搓，并向手上呵气，就会觉得暖和些。
试说明这样做的道理，并说明这两种做法的区别是什么？
24.为什么我国沿海地区的气温变化不像内陆的气温变化那样显著？
25、为验证扩散现象的快慢与温度有关这一结论，请你设计实验，要求写出所需器材和简要步骤、验证该实验时你研究问题的方法是什么？
26小雪吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热牛奶，为了使这袋250g牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用多少60℃的热水。
牛奶的比热容为2.5×103J/（kg·℃）,不计热量损失
27.甲、乙两个物体的质量之比是3∶1，比热容之比是2∶1，它们吸收的热量之比是3∶2，则甲、乙两物体升高温度之比是
A．1∶4 B．6∶1 C．1∶1 D．9∶4
28.甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1，质量之比是2∶1。
当它们吸收相同的热量后，甲物体的温度升高了10℃，则乙物体的温度升高了________℃。
29.铜和铅的比热容之比是3∶1。
质量相等的铜和铅初温度都是30℃，它们放出的热量之比是3∶2，铜的温度降低到18℃时，铅的温度为__________℃。
30.有质量相等温度相同的甲、乙两块金属。
先把甲放入一杯水中，水温升高了Δt；再把乙放入这杯水中，水温又升高了Δt；设金属块放热完全被水吸收，比较甲、乙金属的比热容。
A．c甲＞c乙 B．c甲＜c乙C．c甲＝c乙 D．不能确定
31.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热
时间关系如图所示．根据图线可知
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
32.（多选）甲、乙两块铁，已知质量m甲=3m乙，在同一实验室里把它们分别放入盛有沸水的烧杯中，加热足够长的时间后，将它们迅速取出后分别放入等质量，不同温度的冷水A和B中，不再发生热传递后，水温相同，则
A．A水的初温是B水初温的3倍 B．B水的初温是A水初温的3倍。
C．A水的初温比B水初温低 D．A水的温度变化是B水温度变化的3倍
三、例题精讲
考点一概念考查
例一、（2006江西）下面是小明同学的物理学习笔记中的摘录，其中不正确的是（）
A、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的B、分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
C、温度越高的物体含有的热量越多D、燃料的热值与燃料的质量没有关系
例二、关于热量和温度的关系，下面说法正确的是（）
A、同一物体温度上升越高，吸收的热量越多B、物体温度上升越高，含的热量越多
C、物体吸收热量，温度一定会升高D、物体含有的热量多少与温度无关
练习、（08乌鲁木齐）下列说法正确的是（）
Ａ．扩散现象只发生在液体之间Ｂ．物体温度越高，分子热运动越剧烈
Ｃ．只有热传递才能改变物体的内能 Ｄ．0℃的物体没有内能
考点二判断物体的内能的改变方式
例一、（08江苏苏州）“嫦娥一号”卫星在绕月飞行的1年时间里，可能会遭遇两次月食，月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过的方式改变物体的内能．
例二、（08江苏无锡）如图是小明在春游时从公园的滑梯上滑下时的情景。
请写出两个与此情景有关的物理知识：
（1）；
（2）。
考点三比热容的探究和应用
例一、（08辽宁省十二市）夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大．下列现象反映了水的这一特性的是：
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
例二、（08福建泉州）小聪用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热。
两液体的温度随时间变化的图象如图5所示，则比热容c的大小关系示cAcB。
（填“＜”、“＞”或“＝”）
考点四、热机
例一、（08山东威海）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过方式增加内能的。
为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用
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