第十二章 机械能与内能
12.2 内能 热传递
【本节目标】
知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关;
知道什么是内能,物体的内能与什么因素有关;
知道改变物体内能的一种方式,热传递;
了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
题型:内能的概念 、物体内能的改变 、热传递的概念与方式、热量的概念、温度、热量与内能的关系
【知识要点】
内能
定义:物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。内能的单位也是焦(J)。
一切物体在任何情况下都有内能。0℃的的物体也有内能,
影响物体内能大小的因素:1、温度是影响物体内能的最主要的因素;2、物体的内能还受物体的质量、体积、状态、物质的种类等因素影响。
分子动能:分子在不停地做无规则的运动,同一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能;分子由于运动而具有的能叫分子动能。物体的温度越高,分子运动得越快,它们的动能越大。
分子势能:如同发生形变的弹簧具有弹性势能一样,分子间存在引力和斥力,因此也具有势能,我们称之为分子势能。
热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
热传递——改变内能的一种方式
定义:是能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。
热传递条件:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,热传递时,能量从高温处转移到低温度处,直至温度相同。
实例:金属汤勺在热汤中,温度升高,内能增大;食品放入冰箱后,温度降低,内能减小;在取暖器旁的物体温度升高,内能增大
热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量,用符号Q表示,热量的单位与能量的单位相同,也是焦J。 同内能一样,各种形式能量的单位都是焦耳。
【典题精选】
考点一 内能的概念
1.有关物体的内能和机械能,下列说法中正确的是( )
A.物体中一个分子的动能和势能之和叫做物体的内能
B.物体温度升高,内能增加时,机械能一定增加
C.物体的内能与温度有关,0℃的物体没有内能
D.物体的机械能为零时,其内能却不为零
【解答】解:
A、物体内部所有分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,故A错误。
B、机械能和内能没有必然的关系;物体温度升高时,内能增加,机械能不一定增加,故B错误;
C、一切物体都具有内能,0℃的物体也有内能,故C错误;
D、一切物体都具有内能,机械能与内能是两种不同的能量形式,物体的机械能为零时,其内能却不为零,故D正确。
故选:D。
2.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
【解答】解:A、物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故A错误;
B、同一物体,物体温度升高,内能增大,故B错误;
C、运动的物体有机械能,也有内能,故C错误;
D、一切物体具有内能,物体可以发生机械运动,则可以同时具有机械能,故D正确。
故选:D。
3.水平地面滚动的铅球( )
A.只有动能 B.有动能和重力势能
C.有动能和内能 D.有动能、重力势能、内能
【解答】解:水平地面滚动的铅球,由于铅球在水平地面上,没有势能,由于滚动,具有动能,在地面上的铅球,具有内能,故C正确;ABD错误。
故选:C。
考点二 物体内能的改变
4.关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.烧开水时看见冒“白气”,是水汽化生成的水蒸气
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【解答】解:
A、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故A正确。
B、冰熔化成水时要吸热,所以0℃的冰熔化成0℃的水,温度虽然不变,但内能增加,故B错误。
C、当水烧开时,从壶嘴冒出温度较高的水蒸气在空气中遇冷放出热量,液化成小水珠,故C错误。
D、热量是从高温物体向低温物体传递的,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选:A。
5.如图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象,由图可知:t4时刻物体内能 零(选填“等于”或“不等于”),t1时刻物体分子总动能 t2时刻物体分子总动能,t2时刻物体内能 t3时刻物体内能(后面两空选填“大于”、“小于”或“等于”)
【解答】解:t4时刻物体温度为零,但其分子仍不停地做无规则运动,所以具有内能;
t1时刻温度比t2时刻高,所以t1时刻物体分子动能比t2时大;
t2、t3时刻温度相同,但在凝固过程中物体不断放热,所以内能减小。
故答案为:不等于;大于;大于。
考点三 热传递的概念与方式
6.手指按到键盘上,与键盘间没有发生热传递,则手指和键盘可能具有相同的( )
A.热量 B.温度 C.内能 D.质量
【解答】解:热传递的条件是有温度差,手指与键盘间接触且没有发生热传递,则手指和键盘一定具有相同的温度,与热量、比热容和质量没有关系;故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.如图所示,将毛巾放到额头上,毛巾与额头之间发生热传递,原因是毛巾与额头具有不同的( )
A.热量 B.内能 C.温度 D.热能
故选:C。
8.将一高温的铁块投入到冷水中,它们之间发生了热传递,不计热量损失,当热传递停止时,铁块和水可能不同的物理量是( )
A.水吸收的热量和铁块放出的热量
B.铁块的温度和水的温度
C.铁块的内能和水的内能
D.铁块内能减小的量和水内能增加的量
【解答】解:A、高温的铁块投入到冷水中,它们之间发生了热传递,不计热量损失,水吸收的热量和铁块放出的热量相等;故A不符合题意;
B、当热传递停止时,铁块和水的温度相同;故B不符合题意;
C、物体内能大小与温度和质量都有关,铁块和水的温度相同,质量未知,内能可能不同;故C符合题意;
D、不计热量损失,铁块内能减小的量和水内能增加的量是相等的;故D不符合题意。
故选:C。
考点四 热量的概念
9.物理学中,把物体在 过程中转移能量的多少叫做热量,用符号 表示。热量的单位与能量的单位相同,也是 。
【解答】解:物体在热传递过程中传递能量的多少叫热量,符号为Q;国际单位是焦耳,符号J。
故答案为:热传递;Q;焦耳。
10.在热传递过程中, 的多少叫热量(Q).热量的单位也是 ,热量只存在于热传递过程中,离开热传递说热量是没有意义的。热量对应的动词是:吸收或放出。物体含有多少热量的说法是错误的。如果没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的。
【解答】解:在热传递过程中,内能转移的多少叫做热量,热量的单位也是焦耳。
故答案为:内能转移;焦耳。
考点五 温度、热量与内能的关系
11.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰内能为零
B.两个物体温度相同,它们之间就不能发生热传递
C.物体温度越高,所含热量越多
D.物体吸收了热量,温度一定升高
【解答】解:A、一切物体在任何温度下都具有内能,故A错误;
B、热传递的条件是有温度差,两个物体温度相同,它们之间就不能发生热传递,故B正确;
C、热量只可以说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,故C错误;
D、晶体的熔化过程和液体的沸腾过程中吸收热量,内能增加,但是温度不变,故D错误。
故选:B。
12.对于热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.某物体温度降低,它的内能减少
C.物体温度越高所含有的热量越多
D.温度相等的1kg水和100kg水内能相等
【解答】解:A、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,温度为0℃的物体也有内能,故A错误;
B、同一物体温度降低时,它的内部分子运动变缓慢,所以内能就减少,故B正确;
C、温度越高的物体,分子运动越剧烈,热量是热传递过程中传递的内能多少,不是含有的,故C错误;
D、影响内能大小的因素是质量、温度和状态,1kg水和100kg水的质量不同,所以内能不同,故D错误。
故选:B。第十二章 机械能与内能
12.2 内能 热传递
【本节目标】
知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关;
知道什么是内能,物体的内能与什么因素有关;
知道改变物体内能的一种方式,热传递;
了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
题型:内能的概念 、物体内能的改变 、热传递的概念与方式、热量的概念、温度、热量与内能的关系
【知识要点】
内能
定义:物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。内能的单位也是焦(J)。
一切物体在任何情况下都有内能。0℃的的物体也有内能,
影响物体内能大小的因素:1、温度是影响物体内能的最主要的因素;2、物体的内能还受物体的质量、体积、状态、物质的种类等因素影响。
分子动能:分子在不停地做无规则的运动,同一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能;分子由于运动而具有的能叫分子动能。物体的温度越高,分子运动得越快,它们的动能越大。
分子势能:如同发生形变的弹簧具有弹性势能一样,分子间存在引力和斥力,因此也具有势能,我们称之为分子势能。
热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
热传递——改变内能的一种方式
定义:是能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。
热传递条件:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,热传递时,能量从高温处转移到低温度处,直至温度相同。
实例:金属汤勺在热汤中,温度升高,内能增大;食品放入冰箱后,温度降低,内能减小;在取暖器旁的物体温度升高,内能增大
热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量,用符号Q表示,热量的单位与能量的单位相同,也是焦J。 同内能一样,各种形式能量的单位都是焦耳。
【典题精选】
考点一 内能的概念
1.有关物体的内能和机械能,下列说法中正确的是( )
A.物体中一个分子的动能和势能之和叫做物体的内能
B.物体温度升高,内能增加时,机械能一定增加
C.物体的内能与温度有关,0℃的物体没有内能
D.物体的机械能为零时,其内能却不为零
2.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
3.水平地面滚动的铅球( )
A.只有动能 B.有动能和重力势能
C.有动能和内能 D.有动能、重力势能、内能
考点二 物体内能的改变
4.关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,可能是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C.烧开水时看见冒“白气”,是水汽化生成的水蒸气
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
5.如图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象,由图可知:t4时刻物体内能 零(选填“等于”或“不等于”),t1时刻物体分子总动能 t2时刻物体分子总动能,t2时刻物体内能 t3时刻物体内能(后面两空选填“大于”、“小于”或“等于”)
考点三 热传递的概念与方式
6.手指按到键盘上,与键盘间没有发生热传递,则手指和键盘可能具有相同的( )
A.热量 B.温度 C.内能 D.质量
7.如图所示,将毛巾放到额头上,毛巾与额头之间发生热传递,原因是毛巾与额头具有不同的( )
A.热量 B.内能 C.温度 D.热能
8.将一高温的铁块投入到冷水中,它们之间发生了热传递,不计热量损失,当热传递停止时,铁块和水可能不同的物理量是( )
A.水吸收的热量和铁块放出的热量
B.铁块的温度和水的温度
C.铁块的内能和水的内能
D.铁块内能减小的量和水内能增加的量
考点四 热量的概念
9.物理学中,把物体在 过程中转移能量的多少叫做热量,用符号 表示。热量的单位与能量的单位相同,也是 。
10.在热传递过程中, 的多少叫热量(Q).热量的单位也是 ,热量只存在于热传递过程中,离开热传递说热量是没有意义的。热量对应的动词是:吸收或放出。物体含有多少热量的说法是错误的。如果没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的。
考点五 温度、热量与内能的关系
11.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰内能为零
B.两个物体温度相同,它们之间就不能发生热传递
C.物体温度越高,所含热量越多
D.物体吸收了热量,温度一定升高
12.对于热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.某物体温度降低,它的内能减少
C.物体温度越高所含有的热量越多
D.温度相等的1kg水和100kg水内能相等