分子動力學理論、熱能和比熱容是熱科學的支柱。 掌握它基本上就是掌握熱科學。 好了，話不多說，我們一起來學習一下吧！
知識點部分
分子動力學理論
1、擴散：一種物質由于分子運動而逐漸進入另一種物質的現象。 擴散現象表明分子不斷地進行不規則的運動； 分子之間有間隙。
擴散發生的速度與物質本身及其溫度有關。 擴散只能發生在相互接觸的不同物質之間。
2. 分子運動
分子運動與機械運動的區別：取決于運動的物體是宏觀物體還是微觀分子。
(1)分子間的吸引力和斥力都隨著分子距離的增大而減小，隨著分子距離的減小而增大：當分子距離等于分子間的平衡距離時，分子間的吸引力等于斥力； 當分子距離大于分子間平衡距離時，當分子間距離小于分子間平衡距離時，分子間力主要是排斥力，即排斥力大于吸引力。 固體和液體難以壓縮，因為分子之間的排斥力起著主要作用。
當分子間距離大于分子間平衡距離的10倍時，分子間作用力非常弱，可以忽略不計。
(2)固體分子間距離小，分子間作用力大，因此能保持一定的形狀和體積。 液體分子間的作用力比固體小，因此液體有一定的體積，沒有一定的形狀，有流動性，不易壓縮。 氣體分子間的距離很大，分子間的作用力很小，因此氣體不具有一定的體積或形狀。
氣體、液體、固體三種物質狀態的區別在于分子之間的相互作用以及三種狀態下分子運動狀態的不同。
3、分子動力學理論基本內容：
物體是由大量的分子組成的； 分子不斷地不規則地運動； 分子之間存在引力和排斥力。
分子不斷地無規律地運動——因此分子具有動能；
分子之間存在間隙，分子之間存在相互作用——因此分子具有勢能。
1、溫度：表示物體的冷熱程度，是分子運動強度的標志。
熱運動：物體內部大量分子的不規則運動。
2、內能：物體內所有分子的動能和分子間相互作用的勢能的總和。 所有物體在任何情況下都具有內能。
內能的特點：
(1)內能是物體的內能。 它不是由單個分子或少數分子所擁有。 它是物體中所有分子的動能和分子間相互作用勢能的總和。 因此，單純考慮分子的動能和勢能是沒有用的。 有意義的。
（2）內能與溫度、質量（即物體內部分子的數量）、體積、狀態有關，而與物體是否運動、速度、高度無關。被解除。
(3)內能不可測，即物體內能的具體數值無法準確得知。
改變內能的方法：
（一）做好工作。 本質：內能與其他形式的能量可以相互轉化。 其他形式的能量可以轉化為內能，內能也可以轉化為其他形式的能量。 條件：外界對物體做功或者物體對外界做功。 方式：內能增加——壓縮體積、摩擦生熱、鍛造、扭轉、彎曲； 內能減少——氣體膨脹、爆炸。
(2)傳熱。 本質：內能從一個物體到另一個物體的直接傳遞，即內能從高溫物體傳遞到低溫物體。 條件：不同物體之間或同一物體不同部位之間存在溫差。 方式：導熱、固體； 熱對流、液體和氣體； 熱輻射，無需介質。
兩個物體之間的溫差越大，它們吸收或釋放熱量的速度就越快。
3、熱量：熱傳遞是內能的傳遞，傳遞的內能的量稱為熱量。 現代社會，人類使用的大部分能源仍然來自于各種燃料的燃燒。
熱值：某種質量為m的燃料完全燃燒放出的熱量為Q，則Q：m即為該燃料的熱值。 對于某種燃料，它是某個值。
熱值特點：
(1)熱值僅與燃料的種類有關，與燃料的質量、體積、形狀、完全燃燒或放出的熱量無關。
(2)熱值是燃料本身的一個特性，它反映了不同燃料在燃燒過程中將化學能轉化為內能的能力，即燃料在燃燒時釋放能量的能力。
(3)并非所有物質都有熱值，例如石頭、鋼鐵等。熱值只是燃料的固有屬性。
4、燃料燃燒
燃料燃燒時放出熱量的公式：Q=mq或Vq。
燃料燃燒時釋放的熱量受三個因素影響：熱值、質量或體積、燃燒完全程度。
燃料不完全燃燒的危害：浪費資源或能源、污染環境。
比熱容
比熱容：質量為m的某種物質吸收或放出熱量Q，溫度升高或降低⊿t，則Q：m⊿t為該物質的比熱容。
比熱容只與物質的種類和狀態，即物質的狀態有關，與物質的質量、溫度升降的多少、吸收的熱量無關。或釋放。
不同物質的比熱容一般是不同的（冰和煤油除外）。 相同物質在相同狀態下的比熱容相同，即Q:m⊿t的值是恒定的。 因此，比熱容與密度一樣，可以用來識別物質。
液體的比熱容一般大于固體，固體非金屬的比熱容一般大于金屬。
比熱容的大小：首先，它反映了物質吸熱或放熱的能力，即比熱容是表示物質吸熱或放熱能力的物理量。 比熱容大的物質，在相同溫度上升或下降時，吸收或放出的熱量較多，因此比熱容較大的物質，吸收或放出熱量的能力較強； 二是反映物質吸熱或放熱后溫度變化的難易程度。 比熱容大的物質吸收或釋放相同的熱量，溫度變化較小，因此比熱容大的物質的溫度較小。 改變更難。
水比熱容大的特點的應用：
1.一定質量的水，升高或降低一定的溫度，吸收或釋放更多的熱量——用水加熱或作為冷卻劑或散熱劑。
2、一定質量的水吸收或釋放一定量的熱量，溫度升高或降低幅度較小——調節氣候。
沿海地區：白天有海陸風； 晚上有陸風和海風。
早上穿皮大衣，下午披紗，圍著火爐吃西瓜。
物體吸收或釋放熱量的多少，或者說其吸收或釋放熱量能力的大小，與物質的種類（即比熱容c）、質量m和溫度的變化⊿t有關。
排除熱量損失，有熱平衡方程：Q吸收=Q釋放。 該公式適用于同一狀態下吸熱或放熱的計算。 如果物質狀態發生變化，比熱容就會發生變化。 這時就不能用上面的公式來計算整個過程中吸收或釋放的熱量了。 比如0。C的水變成0。C的冰，這就是凝固放熱過程。 溫度不變，其放熱量不能用Q=cm⊿t計算。 有一種特殊的凝固放熱計算方法，即“一次釋放，多次吸收”公式：Q釋放=Q吸1+Q吸2+Q吸3+…+Q吸n。 例如，將燒紅的鐵放入容器中的水中，則：Q鐵釋放量=Q吸水量+Q體積吸收量。
解決典型比熱容問題的方法：圖像法； 控制變量法； 比例法。
溫度、內能和熱量的綜合視圖
1、溫度、內能、熱量之間的關系：
溫度和內能：當物體的溫度改變時，內能必然改變； 當物體的內能發生變化時溫度與內能，溫度不一定會發生變化，如水的沸騰、晶體的熔化和凝固。
熱與內能：當物體吸收或放出熱量時，物體的內能一定會增加或減少； 物體的內能增加或減少，不一定是因為物體吸收或釋放熱量，也可能是由于做功引起的。
溫度和熱量：物體的溫度變化，可能是由于吸收或釋放熱量引起的，也可能是由于做功引起的； 物體吸熱或放熱時，溫度不一定升高或降低，如水的沸騰、晶體的熔化和凝固。
2、溫度、內能、熱量的說明：
溫度是一個狀態量，不能說是傳遞溫度； 只能說是多少，漲多少，或者跌多少。
內能是一種狀態量，可以說是存在、占有、包含、變化、轉移。
熱量是一個過程量，不能說具有、擁有或包含； 只能說是傳遞、吸收或釋放（釋放）熱量。 熱量的大小是無法比較的。 熱量的大小或吸收和釋放熱量的多少與物體內能量的多少和溫度的高低無關。 “傳熱”中的“熱”首先肯定是指內能。 同時，由于只有傳熱過程中傳遞的內能才稱為熱，所以“傳熱”中的“熱”也可以指熱量。
3、木塊從斜面頂部勻速滑向斜面底部。 在這個過程中，木塊的動能保持不變，重力勢能減小，因此機械能減小。 機械能轉化為內能，因此內能增加。
4、兩個物體之間進行傳熱的條件是：
A.它們的內能不同；
B、它們的溫度不同；
C. 他們必須互相接觸；
D. 它們具有不同的熱量。
5、“功”和“熱”都可以用來測量物體內能的變化。 即物體內能的變化可以通過吸收或釋放的熱量來衡量，也可以通過外界對物體做的功或物體對外界做的功來衡量。
在傳熱過程中，物體內能的變化不能用功來衡量，只能用熱量來衡量。
6、判斷（1）：物體做功時，物體的內能一定會增加
一是物體“被”做功，所獲得的“功”可能會轉化為內能或其他形式的能量。 如果轉化為內能，內能就會增加； 如果轉化為動能，就會體現為速度。 例如，如果你用手向上舉起一個重物，那么你的手對重物所做的功就轉化為動能和重力勢能，即轉化為機械能，但不會轉化為內能。 其次，做功的物體“存在”在做功的同時，也在向外界傳遞熱量，因此內能不一定會增加。
判斷（2）：物體對外做功時，物體的內能必然減小
首先，物體所擁有的能量不僅僅是內能。 當物體對外做功時，根據能量守恒定律，其自身內部的能量不一定會轉化為其他形式的能量，但也可能會減少其他形式的能量。 例如，當河水對渦輪機做功時，河水的機械能傳遞給渦輪機，而河水的內能并沒有減少。 又如：一個物體有一個初速度，在粗糙的表面上相對另一個物體向前運動，動能會減少，內能會增加（摩擦生熱）。 其次，如果它在對外做功時吸熱，并且吸收的熱量大于因對外做功而減少的內能，則它將抵消因對外做功而減少的內能，所以內能不一定會減少。
練習練習
1.多項選擇題
1.關于擴散現象，下列說法正確的是（ ）
A.只有氣體和液體才能擴散
B. 擴散現象表明分子非常小
C、氣體、液體、固體都會發生擴散現象，其中以氣體擴散最為顯著。
D.擴散現象使人們可以直接看到分子的運動
2、將裝有空氣的瓶子倒放在裝有棕色二氧化氮氣體的瓶子上，先用玻璃將瓶口隔開。 當取下它們之間的玻璃片時，可以看到棕色的二氧化氮氣體的顏色逐漸變淺，最后兩個瓶子里的氣體顏色變得一模一樣。 為什么是這樣？
A.二氧化氮比空氣密度大
B.兩種氣體之間形成對流
C.二氧化氮分子非常小
D.氣體分子不斷運動
3. 固體、液體、氣體分子間距離從小到大的順序是（ ）
A. 固體、液體、氣體 B. 氣體、液體、固體
C. 固體、氣體、液體 D. 液體、固體、氣體
4、在煤炭堆放時間較長的地方，如果剝去一層土，可以看到內層還是黑色的。 這種現象是（ ）
A. 蒸發現象 B. 擴散現象
C.升華現象 D.凝固現象
5、寒冷的冬夜，很多人喜歡在睡覺前用熱水泡腳。 在此過程中，足部內能的變化為（ ）
A. 減少 B. 無變化 C. 增加 D. 無法確定
6. 下列現象中，能說明分子不斷無規則運動的是（ ）
A. 毛毛細雨從天而降
B、做飯的時候，滿屋子都是香味
C. 掃地時灰塵上升
D.擦黑板時，粉筆灰在空氣中飛揚
7. 關于分子間的作用力，下列說法正確的是（ ）
A. 分子之間存在平衡位置。 在這個位置，分子之間既沒有吸引力，也沒有排斥力。
B. 物體被壓縮時，分子間僅存在斥力
C.當物體被拉伸時，分子之間僅存在重力
D、分子間的斥力和吸引力總是同時存在和同時消失。
8. 鋼棒難以壓縮和伸長。 原因是 （ ）
A. 分子太多
B、分子間沒有間隙
C、分子間存在吸引力和排斥力
D、分子不斷運動
9. 混合 10ml 水和 10ml 酒精。 混合后水和酒精的總體積小于20ml。 這是因為 （ ）
A、分子間存在間隙
B、分子間存在斥力
C.分子間存在相互作用的引力
D.分子不斷地不規則地運動
10.下列關于物體內能的說法正確的是（ ）
A、靜止的物體沒有動能，但有內能
B、內能與溫度有關，所以0℃的水沒有內能。
C.物體的速度越大，其內能越大。
D. 溫度較高的物體一定比溫度較低的物體具有更大的內能。
11. 將玻璃板放入水中。 取出來后溫度與內能，玻璃板上會粘有一些水。 下列說法正確的是（ ）
A.水蒸氣在玻璃上液化成小水滴
B、快速取下玻璃，就不會出現水了
C.水擴散到玻璃中
D、分子間的吸引力
12、下列情況下比熱容會發生變化（ ）
A. 倒入半杯水 B. 水凝結成冰
C. 一塊鐵被加工成鐵屑 D. 15℃的水變成45℃的水
13、水的比熱容很大。 人們常常利用這一特性來服務于自己的生活和生產。 下列例子中，與該特性無關的有（ ）
A、讓流動的熱水流過散熱器進行采暖
B、冬季，夜間向稻田放水，防止秧苗凍死。
C、汽車發動機循環水冷卻
D. 在較大河流上修建水電站，利用水力發電
2. 填空
14、物質是由____組成的，所有物質的分子都在不斷地做著_____； 這種不規則的運動稱為分子_____，分子之間存在____和____相互作用。
15. 將紅墨水滴入一杯冷水中，不要攪拌。 一段時間后，水就會全部變成紅色。 這是一個現象。 它說明一切物體的分子都是____，也說明分子之間存在____。 如果將紅墨水滴入一杯熱水中，水很快就會變成紅色，這是另一個例子。
16.物體內部所有分子進行熱運動時所具有的____和____的總和，稱為該物體的內能。 要增加物體的內能，可以使用兩種方法：____和____。 冬天，手冷時，可以拿著??熱水袋取暖，也可以雙手搓熱取暖。 前者用____方法改變內能，后者用____方法改變內能。
17. 發生熱傳遞的條件是：兩個物體之間或同一物體的不同部分之間存在____。 在傳熱過程中，能量從____物體傳遞到____物體，或從物體的____部分傳遞。 轉到____部分并繼續直到____。
18、傳熱過程中，所傳遞的____的量稱為熱量。 熱量的單位是____。 在傳熱過程中，高溫物體____的內能稱為____熱，低溫物體____的內能稱為____熱。
19、如圖所示，先將一小團棉花放入裝有活塞的厚壁玻璃缸內，然后快速按下活塞，缸內的棉花就會燃燒。 對這種現象的解釋是，活塞壓縮了玻璃缸內的空氣，____缸內的空氣，增加了空氣的濃度，溫度升高，達到棉花的著火點時燃燒。
20、對于同一物質，物體吸收的熱量與物體的____有關，與物體的高度____有關。 當不同物質具有相同質量和相同溫升時，吸收的熱量為____。 一定質量的物質在溫度升高時吸收的熱量與其質量與升高溫度的乘積之比，稱為該物質的比熱容。 比熱容用符號____表示，單位為____。 比熱容是物質的一種性質，不同的物質一般具有不同的比熱容。 砂石的比熱容為0.92×103J/(kg·℃)，其物理意義為____。
21、用細鐵絲綁住表面潔凈的玻璃板，然后掛在彈簧測力計下方。 握住彈簧測力計的上端，慢慢降低玻璃板，使其剛好接觸一盆水的表面。 ，然后慢慢抬起彈簧測力計，彈簧測力計的讀數會（填寫“變大”、“變小”或“不變”），這說明___。
3.簡答題
22、沿海地區晝夜溫差較小，但內陸沙漠地區，晝夜溫差較大。 造成這種現象的主要原因是什么？
23、據有關專家預測，我國最大水電站三峽水電站建成后，三峽庫區氣溫將受到一定影響：夏季氣溫將下降2℃左右與原來相比，冬季氣溫將比原來升高2℃。 您能解釋一下造成這種現象的原因嗎？
4. 計算題
24. 一臺太陽能熱水器含有20公斤25OC的水。 在陽光照射下水溫升至55℃。 計算水吸收了多少熱量？ (C水=4.2×103J/(kg.OC)
25. 鍋爐每天將 3 噸水加熱至 100°C。 它需要吸收的熱量是1.008×109J的熱量。 求：水的初始溫度是多少？ (C水=4.2×103J/(kg.OC)