第十三章
内能
一
分子动理论、内能直击考点
考点一
分子动理论
分子间的引力和斥力同时存在,同时
( http: / / www.21cnjy.com )消失.当分子间距离较大时,分子问的引力和斥力都很小,可以忽略不计.“破镜不能重圆”就是因为分子间距大,分子间引力太小的缘故.气体、液体和固体之间都能发生扩散现象.一般地,气体间扩散最快.液体次之。固体最慢.通过扩散现象来证明分子在做无规则运动,利用了转换法.
例l
下列现象中,能说明分子在永不停息地运动的是(
)
A.烟雾弥漫
B.雪花飞舞
C.香气扑鼻
D.尘土飞扬
考点二
内能
内能是一个状态量,通常用“物体的
( http: / / www.21cnjy.com )"、“物体有”等词修饰.物体内能增加,不一定是吸收热量,物体内能增加,温度不一定升高。做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能政变的原因.
例2
冬天,置于太阳光下的棉被晒得暖乎乎的,这是通过______的方式改变了棉被的内能;反复弯折铁丝,铁丝变得烫手,这是通过_______的方式改变了铁丝的内能.
二
走出误区
误区一
不能正确理解分子热运动
例2.下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是(
)
A.细雨濛濛
B.雪花飞舞
C.桂花飘香
D.树叶飘落
误区二
不能正确理解温度、内能、热量之间的联系
例3
关于温度、热量、内能,以下说法正确的是
(
)
A.0℃的冰没有内能
B.水沸腾时继续吸热,温度保持不变
C.物体的温度越低,所含的热量越多
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
二
热量与比热容直击考点
考点一
热量
热量是热传递过程中传递能量的多少,是用来描述热传递的过程量。热量、温度、内能和功常在一起比较考查。热量的计算常用公式Q=mc来计算。
例1、关于温度、内能、热量和功,下列说法正确的是(
)
A.物体内能增大,一定从外界吸收热量B.力对物做功,物体内能一定增加
C.物体内能减小时,温度可能不变
D.锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能减少
例2
一个塑料瓶装有500mL水,则所装水的质量为_______g,把它放置在太阳底下1小时后,水温由10℃升至30℃,水吸收的热量为________J.
考点二
比热容
物体的吸放热的能力可以用物体的比热容来描述。吸放热能力大的比热容大,吸放热能力小的比热容小,比热容是物体的一种属性。
例3
为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下表。
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(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_
( http: / / www.21cnjy.com )_________
(填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_________
(填“高”或“低”).
(2)在此实验中,
( http: / / www.21cnjy.com )如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量_________(填“大于”、“等于"或“小于")食用油吸收的热量.
(3)实验表明,________(填“水”或“食用油”)吸热的能力更强.
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二、
走出误区
误区一
不能正确理解比热的含义
例4、关于水的比热容,下列说法正确的是(
)
A.沿海昼夜温差小是因为水的比热容小
B.水变成冰后,比热容不变
C.水的比热容较大,可用作柴油机的冷却剂
D.一桶水比一杯水的比热容大
强化训练
一、选择题
1.关于如图所示的热学实验,叙述正确的是(
)
A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D.丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出
2.下列对生活中的现象的解释正确的是(
)
A.摔碎了的瓷碗很难拼合在一起——分子间存在斥力
B.排骨藕汤热的时候香气四溢——温度越高,分子的运动越剧烈
C.房间长时间不打扫就会布满灰尘——分子在不停地做无规则运动
D.海边昼夜温差变化比沙漠中大——水的比热容比沙石的比热容大
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧.下列说法正确的是(
)
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B.此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
C.下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能
D.硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的温度升高,内能增大
4.下列物理现象中,属于通过做功途径改变物体内能的是(
)
A.冬天晒太阳人会感到暖和
B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉
C.锯木头时锯条会变热
D.烧红的铁块放入水中会变凉
5.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是(
)
A.0
℃的冰没有内能
B.物体的温度越高,物体的内能越大
C.物体的温度越低,所含的热量越少
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
6.关于内能及其利用,下列说法正确的是(
)
A.温度高的物体内能一定大
B.做功和热传递都可以改变物体的内能
C.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D.热机的做功冲程是将机械能转化为内能
二、填空题
7.小丽从网上学会了“鱼香肉丝”的做法
( http: / / www.21cnjy.com ),“母亲节”那天,当她做好这道菜,她的妈妈恰好进家门,就惊讶地叫道:“她爸,今天的菜好香啊!”,小丽高兴地端着菜从厨房出来,走到妈妈的面前,对着妈妈说:“祝妈妈节日快乐!”.从物理学来说,妈妈能闻到菜香是由于分子的________现象,说明了分子做________(填“无”或“有”)规则运动.
8.不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,
( http: / / www.21cnjy.com )是通过________的方法增大铁丝内能的;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高,是通过________的方法增大铁丝内能的;我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的________较大的性质.
9.吸烟有害人体健康,我国很多城市出台比较严厉的《公共场合控制吸烟条例》,将全国推行公共场合禁烟,从物理学角度看,吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群,这是由于分子在不停地做________运动造成的.汽车的发动机选用水做冷却剂,主要是由于水的比热容较大的缘故,5
kg的水,温度升高5
℃,吸收的热量为________J[c水=4.2×103
J/(kg·℃)].
10.小夏在探究“物质的放热能力与
( http: / / www.21cnjy.com )哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示.实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图像可以得出:________物质为水,另一种液体的比热容为________J/(kg·℃).
第10题图
第11题图
11.课间休息时许多同学会用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做这样的游戏,如图所示:首先旋紧瓶盖,接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部,使其严重变形压缩瓶内空气,这时瓶内气体内能________(填“增加”“减少”或“不变”);然后迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现白气,这是因为瓶内气体膨胀对瓶盖做功,瓶内气体内能________(填“增加”“减少”或“不变”),温度________,瓶内的水蒸气液化成小水珠.
12.用细线吊着洗净的玻璃板水平接触水面,如图所示.当竖直向上把玻璃板拉离水面时,拉力________玻璃板的重力(填“等于”“大于”或“小于”,细线重力不计),原因之一是玻璃板与水的接触面之间存在着分子的________的作用.
13.常见物质是由大量分子组成的.扩散现象是
( http: / / www.21cnjy.com )由于分子________形成的;一定量的水和酒精混合总体积变小,是由于分子之间存在________;固体和液体很难被压缩,是由于分子之间存在________.
三、实验探究题
14.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温.然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔1
min记录一次温度,实验记录如下表.
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
甲 乙
(1)实验中需用玻璃棒不断搅拌,其目的是:________________.
(2)实验中,加热时间实质上反映了________________________.
(3)根据实验数据,在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图像.
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是________;若使两者升高相同的温度,则________吸收的热量较多.通过大量类似实验,人们发现了物质的又一种物理属性,物理学中将这种属性叫做________.
四、简答计算题
15.随着人们生活水平的提
( http: / / www.21cnjy.com )高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是以温度不高于60
℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示).
(1)某房间一段时间内循
( http: / / www.21cnjy.com )环流动的水质量为1
000
kg,进水温度为55
℃,出水温度为40
℃.这段时间里水向外界放出多少热量?[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
(2)“水地暖”以水为媒介,是因为水的比热容较大,请具体说明为什么要利用这一特性.
第十三章
内能答案
一
例1、答案:C
例2、热传递
做功
例3、答案:C
例4
答案:B
二
例1、答案:C
例2、答案:
500
.2×104
例3、答案:(1)相同
高
(2)大于
(3)水
例4、答案:C
强化训练
1.D 2.B 3.D 4.C 5.B 6.B 7.扩散 无 8.做功 热传递
比热容 9.无规则 1.05×105 10.甲 2.1×103 11.增加 减少
降低 12.大于 引力 13.运动 间隙 斥力 14.(1)使水和沙子受热均匀 (2)水和沙子吸收热量的多少
(3)如图所示
(4)沙子 水 比热容 15.(1)水释放的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103
J/kg·℃)×1
000
kg×(55
℃-40
℃)=6.3×107
J;(2)由热量公式:Q吸=c水mΔt可知,由于水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多.