第13章 内能 复习
《2023年九年级物理暑假预习课程》
第一:知识归纳
第1节:分子热运动
物质的构成:分子动理论 人类探索进程 水火箭
分子热运动:扩散、演示:气体的扩散、扩散快慢与温度的关系
分子间作用力:演示:分子之间有引力和斥力
1、扩散现象:
定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
扩散现象说明:①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;②分子之间有间隙。
固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同,气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢。
汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。
扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
2、分子间的作用力:
分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
当分子间距离等于r0(r0=10-10m)时,分子间引力和斥力相等,合力为0,对外不显力;
当分子间距离减小,小于r0时,分子间引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力;
当分子间距离增大,大于r0时,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,引力大于斥力,分子间作用力表现为引力;
当分子间距离继续增大,分子间作用力继续减小,当分子间距离大于10 r0时,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略了。
第二节 内能
第2节:内能
内能:内能
物体内能的改变:热量、内能的改变:做功和热传递、演示:做功改变内能
1、内能:
定义:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
任何物体在任何情况下都有内能。
内能的单位为焦耳(J)。
内能具有不可测量性。
2、影响物体内能大小的因素:
①温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小;反之,物体的内能增大,温度却不一定升高(例如晶体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度却保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例如晶体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度却保持不变)。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
3、改变物体内能的方法:做功和热传递。
①做功:
做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能)。
物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能)。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程。
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。
②热传递:
定义:热传递是能量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;
注意:
在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;
在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;
因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;
热传递的条件:存在温度差。如果没有温度差,就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
第3节:比热容
比热容:比热容、比较不同物质吸热的情况、水比热容大的应用
热量的计算:Q吸=cm(t-t0)、Q放=cm(to-t)
了解金属和木块的导热性能差异
了解砂锅、铁锅导热性能
沙漠和海边的温差(新)
1、比热容:
定义:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。
比热容用符号c表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
物理意义:水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。
比较比热容的方法:
①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。
2、热量的计算公式:
①温度升高时用:Q吸=cm(t-t0) c= m= t=+ t0 t0=t-
②温度降低时用:Q放=cm(t0-t) c= m= t0=+ t t=t0-
③只给出温度变化量时用:Q=cm△t c= m= △t=
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
审题时注意“升高(降低)到10℃”还是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末温(t),后面的“10℃”是温度的变化量(△t)。
由公式Q=cm△t可知:物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的。
第二:自主练习
1.“破镜不能重圆”是指打破的玻璃不能再重新变成一面完整的镜子,其原因是( )
A.断面处分子间的距离太大,分子间斥力大于引力
B.断面处分子间的引力和斥力相等,互相抵消
C.断面处分子间距离太大,分子间几乎没有作用力
D.断面处分子间只有斥力,没有引力
2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.冰块在熔化过程中,温度和内能都不变
B.同一物体温度升高,它的内能一定增大
C.物体的温度越高,所含热量越多
D.一个物体对外做功,它的内能一定减少
3.关于热现象,下列说法中正确的是( )
A.0℃的水内能为零
B.60℃的水比30℃的水所含有的热量多
C.比热容跟物体吸收或放出的热量多少无关
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小
4.下列说法中正确的是( )
A.-196℃的液氮不具有内能 B.热传递只发生在内能不相等的物体之间
C.锯木头时锯条发烫,是通过做功改变内能 D.质量相同的两杯水内能相同
5.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是 ( )
A.图甲,是演示气体扩散现象的装置图
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减小
C.图丙,“破镜难圆”,说明分子间存在斥力
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,机械能转化为内能
6.一年四季,景色各异,下列景观中由于分子热运动形成的是( )
A.春天,明湖岸边柳絮轻扬 B.夏天,大辽河口水雾弥漫
C.秋天,森林公园繁花飘香 D.冬天,青花大街雪花纷飞
7.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体温度越高,它的比热容越大
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.比热容与物体吸收或放出的热量有关
D.比热容与质量、温度、吸收或放出的热量均无关
8.新冠疫情尚未结束,防控决不能掉以轻心,每个人都要有自我防控意识。在电子显微镜下看到的新型冠状病毒一般呈球形,直径在75~160nm之间,主要通过飞沫传播,下列说法正确的是( )
A.病毒分子也可以用肉眼直接看到
B.温度越高构成新型冠状病毒的分子无规则运动越剧烈
C.新型冠状病毒随飞沫传播是一种分子运动
D.健康人佩戴口罩可防止感染,是因为口罩材料的分子之间没有空隙
9.下面说法中正确的是( )
A.扩散现象表明,物体的分子在不停地做无规则运动
B.物体在0℃时,内能等于零
C.对物体做功可以改变物体的机械能,但不能改变物体的内能
D.温度越高的物体含有的热量越多
10.如图所示,在炎热的夏季,救治中暑病人的方法是将病人放在阴凉通风处,在头上敷冷的湿毛巾。下列解释最合理的一项是( )
A.病人中暑是因为体内具有的内能比其他人大
B.放在阴凉通风处即利用热传递的方法减少内能,降低体表温度
C.敷上冷的湿毛巾是利用做功的方法降低人体内能
D.上述两种做法都是为了减少人体含有的热量
11.下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.冬天双手互相摩擦取暖
B.太阳照射沙子,沙子变热
C.利用太阳能热水器“烧水”
D.果汁里放入冰块,饮用时感觉很凉爽
12.成都正以新发展理念创建公园城市,让市民可以出门见绿意,抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析,正确的是( )
A.春天,蒲江品茗春茶暖;热茶暖手,是通过做功改变手的内能
B.夏天,龙泉戏水浸心凉;水比岸边石头凉,说明水的比热容小
C.秋天,新都赏桂满城香;花香袭人,是分子无规则运动的结果
D.冬天,郫都望雪西岭上;山顶积雪常年不化,积雪的内能为零
13.用相同的加热装置对a、b两种物体加热时,它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.如果a、b是同种物质,则a的质量更大
B.如果a、b质量相等,则b的吸热能力更强
C.在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能
D.温度从T1升高到T2时,a、b吸收的热量Qa>Qb
14.水的比热容比较大,下列现象中不属于利用水的这个特性的是
A.供暖系统用循环热水来供给暖气
B.用水作为机车发动机的冷却液
C.炎热的夏天,在教室地面上洒水降温
D.育秧时,为了防止霜冻,常在傍晚时向秧田里灌水
15.水上公园的“水”具有“吸热”功能,其主要原因是水比热容大。水的质量为5.0×108kg,若水温平均升高0.8℃,则湖水吸收的热量为 ___________J。若这些热量被等质量的砂石吸收(c水>c砂石),则砂石升高的温度 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)0.8℃。
16.冬天使用“暖手宝”取暖是利用________的方式改变内能,“暖手宝”内装的是水,主要是利用水的________较大。
17.下图是在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。当消毒车匀速行驶时,它的动能将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。街道喷洒消毒液后,空气中会长时间弥漫消毒液的气味,这属于___________现象。研究表明,中药对“新冠病毒”肺炎的治疗是有效的,在煲中药的过程中,通过___________的方式改变中药的内能。
18.如图是一个香炉,点燃炉内的蜡烛,加热香薰液,香薰液汽化后房间充满了香气,这是______现象。蜡烛熔化产生的蜡液会向下流动,是由于受向下的______力作用,蜡液凝固后会粘在炉上,是因为分子间存在______。
19.“春泥秧稻暖,夜火焙茶香”是白居易白天种地,夜晚使用炉火加热茶水的情景。春天的土地在阳光照射下温度很快升高是因为沙石的比热容______(填“大”或“小”)的原因;闻到茶香是______现象,茶渐渐被加热,茶香也渐渐变浓,说明温度越高,分子热运动越______。
20.年三十包饺子是北方地区最重要的习俗。如图所示,包饺子时,用力捏面皮,面皮会粘在一起,说明分子间存在 ______。饺子出锅后整个厨房都能闻到香味,这是 ______现象。
21.新冠肺炎疫情在中国得到有效控制,佳二十中复课后每天早上进行班级雾化消毒,同学们在自己的座位就能闻到消毒液的气味___________现象,这种现象说明分子在___________。
22.一块0℃的冰在熔化成0℃水的过程中______(选填“吸收”或“放出”)了热量,这个过程中分子的______(选填“动能”或“势能”)不会发生改变。
23.大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其中主要成份是水,这是利用了水的_____的特点.配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这说明分子是运动的,同时也说明_____.
24.“酒香不怕巷子深”是因为分子永不停息的做______运动,将水和酒精充分混合以后,总体积减小,说明分子间______。铁块很难被压缩,是因为分子间有______。
25.如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验:
(1)说明做功可以改变物体内能的是______;说明热传递可以改变物体内能的是______;
(2)说明分子之间有作用力的是______;说明分子是在永不停息地运动的是______。
26.下图是在疫情防控期间,消毒车为街道喷洒消毒液的情景。当消毒车匀速行驶时,它的动能将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。街道喷洒消毒液后,空气中会长时间弥漫消毒液的气味,这属于___________现象。研究表明,中药对“新冠病毒”肺炎的治疗是有效的,在煲中药的过程中,通过___________的方式改变中药的内能。
27.同种物质组成的甲、乙两个物体,其质量,升高的温度,那么它们吸收的热量 _______,热传递发生的条件是存在 _______。
28.水上公园的“水”具有“吸热”功能,其主要原因是水比热容大。水的质量为5.0×108kg,若水温平均升高0.8℃,则湖水吸收的热量为 ___________J。若这些热量被等质量的砂石吸收(c水>c砂石),则砂石升高的温度 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)0.8℃。