第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
基础主干落实
1.内能:
(1)定义:物体内 所有 分子无规则运动的 动能 以及分子势能的总和。
(2)单位: 焦耳 ,符号 J 。
(3)影响因素:物体的内能与其 温度 有关,如果体积变化不大,同一物体的 温度 越高,内能越大; 温度 越低,内能越小。除此以外,内能大小还受 质量 、 状态 、物质种类等影响。
2.改变物体内能的两种途径: 做功 和 热传递 。
3.热量:
(1)定义:在热传递过程中,物体间 能量 传递的多少。
(2)热传递的条件:存在 温度差 。在热传递过程中, 高温 物体放出热量,内能 减少 ; 低温 物体吸收热量,内能 增加 。
(3)热传递转移的是能量,不是温度。
重点案例探析
重点一 改变内能的两种途径
【典题1】2024年3月20日8时31分,鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在文昌航天发射场成功发射。火箭与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是 (C)
A.可乐加冰后变凉
B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高
D.取暖器旁的物体温度升高
【点拨】
(1)改变内能的实质:
①热传递改变内能的实质:能量的转移,转移过程中能量的形式不发生变化。
②做功改变内能的实质:能量的转化,转化过程中能量的形式发生变化。
(2)规避“两个失误点”:
①热传递过程中,传递的是热量,而不是温度。
②热传递的方向是从高温物体到低温物体,而不是从内能大的物体到内能小的物体。
重点二 温度、内能、热量的联系与区别
【典题2】(2023·营口中考)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 (C)
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【点拨】温度、内能、热量的区别及联系
项目 温度 热 量 内 能
表 述 只能说“降低”“升高”“改变”或“达到”等 只能说“吸收”或“放出” 只能说“有”“具有”“改变”“增加”或“减少”
联 系 说明:箭头方向表示某个量的变化是否会引起另一个量的变化;“一定”和“不一定”是指物理量变化的情况
A层·基础必会
考点一 内能
1.下列说法中正确的是 (C)
A.机械能大的物体内能一定大
B.静止不动的物体没有内能
C.任何状态下处于任何位置的物体都有内能
D.抛起的物体比静止的物体内能大
考点二 改变内能的两种途径
2.(2024·贵州月考)下列现象中,是通过热传递的方式改变物体内能的是 (C)
A.磨菜刀时菜刀发热
B.铁丝反复弯折,弯折处会发热
C.将热铁块投入冷水中,铁块的温度降低
D.在骑自行车的时候急刹车,闸皮变得很烫
3.(2024·毕节期末)在学校纪念12·9活动中,如图所示,九(1)班和九(2)班在拔河比赛过程中他们都会感觉到手很烫,说明手的内能 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”)了,这是通过 做功 的方式改变了手的内能。
4.如图所示是古人锻造铁器的过程,加热、锻打和淬火都可以改变物体的内能,其中利用做功的方式改变铁器内能的是 锻打 (选填“加热”“锻打”或“淬火”)过程,淬火过程中铁器的内能会变 小 。
5.(传统文化)央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中的荔枝膏制作。如图所示,制作荔枝膏时,用清水煮荔枝,煮到水剩一半,将荔枝捞出继续煮,陆续放入乳糖、姜汁、麝香,直到最后熬成稠膏。在制作过程中,荔枝的内能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过 热传递 的方式来改变内能的。
考点三 温度、内能、热量的辨析
6.(2023·绵阳中考)新材料为人们带来了“神奇”的55 ℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料,把沸水倒入恒温水杯中,传热材料快速吸收沸水的热量并贮存起来,使水温快速降到55 ℃左右;当水温低于55 ℃时,传热材料缓慢释放热量,水温基本保持不变。则(B)
A.在快速降温过程中,传热材料吸热内能减少
B.在快速降温过程中,水放热内能减少
C.在温度保持不变时间内,传热材料放热内能增加
D.在温度保持不变时间内,水吸热内能减少
B层·能力提升
7.(2023·攀枝花中考)下列情况中,物体内能减小的是 (D)
A.冰雪消融 B.钻木取火
C.压缩气体 D.开水冷却
8.(多项选择)(2024·毕节期中改编)中国茶文化源远流长,都匀毛尖是贵州三大名茶之一。泡茶时茶香四溢,下列说法正确的是 ( C、D )
A.茶水完全冷却后,茶水的内能为零
B.用热水冲泡茶叶,是因为热水含有的热量较多
C.泡茶的水温度越高,茶水的内能越大
D.茶水冷却过程中,茶水的内能是通过热传递的方式改变的
9.在寒冷的冬天,有的同学将两手互搓使手变得暖和,有的同学将手放在嘴边哈气使手变得暖和。请从物理学角度简要解释这两种方法使手变暖和的本质区别。
答:两手互搓,克服摩擦力做功,手的内能会增大,温度会升高,是通过做功的方式改变物体内能,属于能量的转化;对手哈气,是通过热传递方式改变手的内能,手会变热,属于能量的转移。第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
基础主干落实
1.内能:
(1)定义:物体内 分子无规则运动的 以及分子势能的总和。
(2)单位: ,符号 。
(3)影响因素:物体的内能与其 有关,如果体积变化不大,同一物体的 越高,内能越大; 越低,内能越小。除此以外,内能大小还受 、 、物质种类等影响。
2.改变物体内能的两种途径: 和 。
3.热量:
(1)定义:在热传递过程中,物体间 传递的多少。
(2)热传递的条件:存在 。在热传递过程中, 物体放出热量,内能 ; 物体吸收热量,内能 。
(3)热传递转移的是能量,不是温度。
重点案例探析
重点一 改变内能的两种途径
【典题1】2024年3月20日8时31分,鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在文昌航天发射场成功发射。火箭与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是 ()
A.可乐加冰后变凉
B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高
D.取暖器旁的物体温度升高
【点拨】
(1)改变内能的实质:
①热传递改变内能的实质:能量的转移,转移过程中能量的形式不发生变化。
②做功改变内能的实质:能量的转化,转化过程中能量的形式发生变化。
(2)规避“两个失误点”:
①热传递过程中,传递的是热量,而不是温度。
②热传递的方向是从高温物体到低温物体,而不是从内能大的物体到内能小的物体。
重点二 温度、内能、热量的联系与区别
【典题2】(2023·营口中考)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 ()
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【点拨】温度、内能、热量的区别及联系
项目 温度 热 量 内 能
表 述 只能说“降低”“升高”“改变”或“达到”等 只能说“吸收”或“放出” 只能说“有”“具有”“改变”“增加”或“减少”
联 系 说明:箭头方向表示某个量的变化是否会引起另一个量的变化;“一定”和“不一定”是指物理量变化的情况
A层·基础必会
考点一 内能
1.下列说法中正确的是 ()
A.机械能大的物体内能一定大
B.静止不动的物体没有内能
C.任何状态下处于任何位置的物体都有内能
D.抛起的物体比静止的物体内能大
考点二 改变内能的两种途径
2.(2024·贵州月考)下列现象中,是通过热传递的方式改变物体内能的是 ()
A.磨菜刀时菜刀发热
B.铁丝反复弯折,弯折处会发热
C.将热铁块投入冷水中,铁块的温度降低
D.在骑自行车的时候急刹车,闸皮变得很烫
3.(2024·毕节期末)在学校纪念12·9活动中,如图所示,九(1)班和九(2)班在拔河比赛过程中他们都会感觉到手很烫,说明手的内能 (选填“增大”“不变”或“减小”)了,这是通过 的方式改变了手的内能。
4.如图所示是古人锻造铁器的过程,加热、锻打和淬火都可以改变物体的内能,其中利用做功的方式改变铁器内能的是 (选填“加热”“锻打”或“淬火”)过程,淬火过程中铁器的内能会变 。
5.(传统文化)央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》中的荔枝膏制作。如图所示,制作荔枝膏时,用清水煮荔枝,煮到水剩一半,将荔枝捞出继续煮,陆续放入乳糖、姜汁、麝香,直到最后熬成稠膏。在制作过程中,荔枝的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过 的方式来改变内能的。
考点三 温度、内能、热量的辨析
6.(2023·绵阳中考)新材料为人们带来了“神奇”的55 ℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料,把沸水倒入恒温水杯中,传热材料快速吸收沸水的热量并贮存起来,使水温快速降到55 ℃左右;当水温低于55 ℃时,传热材料缓慢释放热量,水温基本保持不变。则()
A.在快速降温过程中,传热材料吸热内能减少
B.在快速降温过程中,水放热内能减少
C.在温度保持不变时间内,传热材料放热内能增加
D.在温度保持不变时间内,水吸热内能减少
B层·能力提升
7.(2023·攀枝花中考)下列情况中,物体内能减小的是 ()
A.冰雪消融 B.钻木取火
C.压缩气体 D.开水冷却
8.(多项选择)(2024·毕节期中改编)中国茶文化源远流长,都匀毛尖是贵州三大名茶之一。泡茶时茶香四溢,下列说法正确的是 ( )
A.茶水完全冷却后,茶水的内能为零
B.用热水冲泡茶叶,是因为热水含有的热量较多
C.泡茶的水温度越高,茶水的内能越大
D.茶水冷却过程中,茶水的内能是通过热传递的方式改变的
9.在寒冷的冬天,有的同学将两手互搓使手变得暖和,有的同学将手放在嘴边哈气使手变得暖和。请从物理学角度简要解释这两种方法使手变暖和的本质区别。
