第十三章內(nèi)能知識點
第1節(jié)分子熱運動
1、擴散現(xiàn)象：
定義：不同物質(zhì)在互相接觸時，彼此步入對方的現(xiàn)象。
擴散現(xiàn)象說明：①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動；②分子之間有間隙。
固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是擴散的快慢不同，二氧化碳間擴散速率最快，固體間擴散速率最慢。氣化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴散現(xiàn)象。
擴散速率與濕度有關(guān)，水溫越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散越快。因為分子的運動跟濕度有關(guān)，所以這些無規(guī)則運動稱作分子的熱運動。
2、分子間的斥力：
分子間互相作用的引力和作用力是同時存在的。
①當(dāng)分子寬度離等于r0（r0=10-10m）時，分子間引力和作用力相等，合力為0，對外不顯力；
②當(dāng)分子寬度離增大，大于r0時，分子間引力和作用力都減小，但作用力減小得更快，作用力小于引力，分子間斥力表現(xiàn)為作用力；
③當(dāng)分子寬度離減小，小于r0時，分子間引力和作用力都減少，但作用力減弱得更快，引力小于作用力，分子間斥力表現(xiàn)為引力；
④當(dāng)分子寬度離繼續(xù)減小物體的內(nèi)能分子熱運動，分子間斥力繼續(xù)減弱，當(dāng)分子寬度離小于10r0時，分子間斥力就顯得非常微弱，可以忽視了。
第2節(jié)內(nèi)能
1、內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，稱作物體的內(nèi)能。
任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。
2、影響物體內(nèi)能大小的誘因：
①溫度②質(zhì)量③材料
3、改變物體內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞。
①做功：
做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會降低（將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。
物體對外做功物體內(nèi)能會降低（將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能）。
做功改變內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能和其他方式的能（主要是機械能）的互相轉(zhuǎn)化的過程。
②熱傳遞：
定義：熱傳遞是熱量從低溫物體傳到高溫物體或從同一物體低溫部份傳到高溫部份的過程。
熱量：在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少稱作熱量。熱量的單位是焦耳。（熱量是變化量，只能說“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“含”、“有”熱量。“傳遞氣溫”的說法也是錯的。）
熱傳遞過程中，低溫物體放出熱量，濕度增加，內(nèi)能減低；高溫物體吸收熱量，氣溫下降，內(nèi)能降低；
注意：①在熱傳遞過程中，是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的方式并未發(fā)生改變；
②在熱傳遞過程中，若不計能量損失，則低溫物體放出的熱量等于高溫物體吸收的熱量；
③因為在熱傳遞過程中傳遞的是能量而不是體溫，所以在熱傳遞過程中，低溫物體增加的氣溫不一定等于高溫物體下降的體溫；
④熱傳遞的條件：存在室溫差。假如沒有體溫差，就不會發(fā)生熱傳遞。
做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。
第3節(jié)比熱容
1、比熱容：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在氣溫下降時吸收的熱量與它的質(zhì)量和下降的氣溫乘積之比，稱作這些物質(zhì)的比熱容。
化學(xué)意義：水的比熱容是c水＝4.2×103J/(kg·℃)，化學(xué)意義為：1kg的水水溫下降（或減少）1℃，吸收（或放出）的熱量為4.2×103J。
比熱容是物質(zhì)的一種特點，比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱吸熱、形狀等無關(guān)。
水常拿來調(diào)節(jié)溫度、取暖、作冷卻劑、散熱，是由于水的比熱容大。
比較比熱容的方式：
①質(zhì)量相同，下降氣溫相同，比較吸收熱量多少（加熱時間）：吸收熱量多，比熱容大。
②質(zhì)量相同，吸收熱量（加熱時間）相同，比較下降氣溫：體溫下降慢，比熱容大。
2、熱量的估算公式：
①溫度下降時用：Q吸＝cm（t－t0）
②溫度增加時用：Q放＝cm（t0－t）
③只給出體溫變化量時用：Q＝cm△t
Q——熱量——焦耳（J）；
c——比熱容——焦耳每千克攝氏度（J/(kg·℃)）；
m——質(zhì)量——千克（kg）；t——末溫——攝氏度（℃）；t0——初溫——攝氏度（℃）
審題時注意“升高（增加）到10℃”還是“升高（增加）（了）10℃”，后者的“10℃”是末溫（t），前面的“10℃”是氣溫的變化量（△t）。
由公式Q＝cm△t可知：物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和濕度變化量這三個誘因決定的。
第十三章內(nèi)能單元測試
一、選擇題(每小題4分，共10×4分＝40分)
1．下述例子不能說明分子在永不停歇地做無規(guī)則運動的是（）
A．冬天泡菜，菜變咸了
B．墻內(nèi)開花墻外香
C．木棍不易被扭斷
D．紅墨水滴入水底，整杯水變紅
2．下述說法正確的是（）
A．0攝氏度的物體的內(nèi)能為零
B．氣溫增加的物體，內(nèi)能減少
C．運動的物體一定比靜止的物體內(nèi)能大
D．氣溫低的物體內(nèi)能一定小
3．關(guān)于物體內(nèi)能的說法，正確的是（）
A．氣溫高的物體具有內(nèi)能，濕度低的物體沒有內(nèi)能
B．濕度高的物體具有的內(nèi)能一定比室溫低的物體具有的內(nèi)能多
C．石塊化成鐵水，它的內(nèi)能降低了
D．0攝氏度的水弄成0攝氏度的冰，體溫不變，所以內(nèi)能也不變
4．水常用做車輛底盤的冷卻劑，是由于（）
A．水是熱的良導(dǎo)體B．水的密度較大
C．水具有流動性D．水的比熱容較大
5．下述例子中，用做功的方式改變物體內(nèi)能的是（）
A．鋸木頭時，鋸片會發(fā)燙
B．冬天曬太陽，人倍感暖和
C．酒精涂在手上認為涼
D．燒紅的石塊氣溫逐步減少
答案＆解析
1．C
解析：擴散現(xiàn)象是指不同的物質(zhì)在相互接觸時，彼此步入對方的現(xiàn)象。它能說明分子在永不停歇地做無規(guī)則運動。上述例子中“冬天泡菜，菜變咸了”是菜中的水與鹽之間的擴散現(xiàn)象；“墻內(nèi)開花墻外香”是空氣與花液間的擴散現(xiàn)象；“木棒不易被扭斷”說明分子間存在引力；“紅墨水滴入水底，整杯水變紅”是水與紅墨水之間的擴散現(xiàn)象。
2．B
解析：A選項：內(nèi)能是指構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和。一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，因而0攝氏度的物體也具有內(nèi)能；
B選項：一個物體的氣溫增加，分子的熱運動加劇，內(nèi)能減少；
C選項：兩個不同的物體難以比較它們具有的內(nèi)能的大小，因而運動的物體不一定比靜止的物體內(nèi)能大；
D選項：兩個不同的物體難以比較它們具有的內(nèi)能的大小，因而氣溫低的物體內(nèi)能不一定小。
3．C
解析：A選項：內(nèi)能是指構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和。一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，因而無論是氣溫高的物體，還是濕度低的物體都具有內(nèi)能；
B選項：兩個不同的物體難以比較它們具有的內(nèi)能的大小，因而氣溫高的物體具有的內(nèi)能不一定比室溫低的物體具有的內(nèi)能多；
C選項：石塊化成鐵水是融化現(xiàn)象，融化須要吸收熱量，因而它的內(nèi)能降低了；
D選項：0攝氏度的水弄成0攝氏度的冰是融化現(xiàn)象，盡管它的濕度不變，但它須要吸收熱量，所以內(nèi)能應(yīng)當(dāng)降低了。
4．D
解析：因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量、變化相同的氣溫，水比其它物質(zhì)吸收或放出的熱量多，因而水常用做車輛底盤的冷卻劑。
5．A
解析：改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功，上述例子中用做功方式改變物體內(nèi)能的是鋸木頭時，鋸片克服木頭的磨擦做功，因而鋸床氣溫下降，會發(fā)燙。
習(xí)題訓(xùn)練
6．下述現(xiàn)象中，通過做功改變物體(加·的字)的內(nèi)能，并使內(nèi)能減少的是（）
A．內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)煤氣推進活塞運動
B．冬天用手去摸戶外的東西，倍感特別涼
C．嚴寒的冬天人們圍在火爐周圍烤火
D．用打氣筒給單車打氣時筒內(nèi)二氧化碳被壓縮
7．關(guān)于熱量、溫度、內(nèi)能之間的關(guān)系，下述說法中正確的是（）
A．物體的氣溫下降，它的內(nèi)能一定降低
B．物體吸收了熱量，氣溫一定下降
C．物體的氣溫驟降，一定是放出了熱量
D．物體的內(nèi)能降低了，一定是吸收了熱量
8．小明從表中得出以下幾個推論，其中正確的是（）
A．車輛底盤用水來冷卻是因為水的比熱容較小
B．液體的比熱容都比固體大
C．水在不同狀態(tài)下比熱容相同
D．質(zhì)量相等的銅和鉛下降相同的氣溫，鉛吸收的熱量少
幾種物質(zhì)的比熱容表c/[J（kg·℃）－1]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
銅
0.39×103
冰
2.1×103
鋁
0.88×103
煤油
2.1×103
鉛
0.13×103
水銀
0.14×103
石料
0.92×103
9．甲、乙兩種物質(zhì)，它們的質(zhì)量之比是3∶1，吸收熱量之比是2∶1，這么它們下降的氣溫之比和比熱容之比分別可能是（）
A．2∶3，10∶1
B．3∶2，1∶10
C．3∶5，5∶2
D．5∶3，2∶5
10．抽煙和被動抽煙都有害健康，由于煙霧中富含十幾種致畸和有害物質(zhì)。在空氣不流通的臥室里，只要有一人抽煙，一會兒屋子里都會煙霧繚繞，飽含煙味，這表明（）
A．分子的容積發(fā)生了變化
B．分子在不停地?zé)o規(guī)則運動
C．分子之間存在引力
D．分子之間存在作用力
答案＆解析
6．A
解析：改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種方式。在熱傳遞過程中，物體放出熱量，內(nèi)能會降低；物體對外做功，內(nèi)能也會降低。
A選項：內(nèi)燃機的氣缸內(nèi)煤氣推進活塞運動物體的內(nèi)能分子熱運動，對活塞做功，煤氣的內(nèi)能減少；
B選項：冬天用手去摸戶外的東西，手的內(nèi)能傳遞給戶外的東西，內(nèi)能減少，水溫增加，因而手倍感特別涼；
C選項：嚴寒的冬天人們圍在火爐周圍烤火，人的身體吸收熱量，內(nèi)能降低，氣溫下降；
D選項：用打氣筒給單車打氣時，活塞壓縮二氧化碳做功，筒內(nèi)二氧化碳內(nèi)能降低，氣溫下降。
7．A
解析：A選項：物體的氣溫下降，構(gòu)成物體的分子的熱運動激化，分子的動能降低，因而它的內(nèi)能降低；
B選項：物體吸收了熱量，它的濕度不一定下降。如晶體融化時吸收熱量，體溫不變，而非晶體融化時吸收熱量，氣溫下降；
C選項：物體的體溫升高，不一定是放出了熱量。由于改變物體內(nèi)能的方式有兩種：熱傳遞和做功。當(dāng)物體放出熱量，內(nèi)能減少體溫增加；當(dāng)物體對外做功時，物體的內(nèi)能減少，水溫增加；
D選項：物體的內(nèi)能降低了，不一定是吸收了熱量。由于改變物體內(nèi)能的方式有兩種：熱傳遞和做功。當(dāng)物體吸收熱量，內(nèi)能降低體溫下降；當(dāng)對物體做功時，物體的內(nèi)能降低，氣溫下降。
8．D
解析：A選項：車輛底盤用水來冷卻是因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量、變化相同的氣溫，水比其它物質(zhì)吸收或放出的熱量多，因而水常用做車輛底盤的冷卻劑；
B選項：由表格中的幾種物質(zhì)的比熱容可知液體的比熱容不一定都比固體大；
C選項：由表格中水和冰的比熱容可知，水在不同狀態(tài)下比熱容不相同；
D選項：按照Q＝cmΔt可知，質(zhì)量相等的銅和鉛下降相同的氣溫，因為鉛的比熱容值大于銅的比熱容值，因而鉛吸收的熱量少。
9．D
解析：鋁的比熱容為0.88×103J/(kg·℃)
按照Q＝cmΔt可知，由甲、乙兩種物質(zhì)質(zhì)量之比是3∶1，吸收熱量之比是2∶1，可知：A選項：若它們下降的氣溫
10．B解析：擴散現(xiàn)象是指不同的物質(zhì)在相互接觸時，彼此步入對方的現(xiàn)象。上述例子中在空氣不流通的臥室里，只要有一人抽煙，一會兒臥室里都會煙霧繚繞，飽含煙味，它是空氣與煙霧之間的擴散現(xiàn)象，它能說明分子在永不停歇地做無規(guī)則運動。
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