第13講

熱和能第1頁知識梳理自主測試一二三一、分子熱運動1.擴散現(xiàn)象(1)條件:能夠發(fā)生在氣體、液體和固體之間。(2)影響原因:溫度越高,擴散得越快。第2頁知識梳理自主測試一二三2.分子動理論第3頁知識梳理自主測試一二三第4頁知識梳理自主測試一二三二、內(nèi)能1.定義物體內(nèi)部全部分子熱運動動能與分子勢能總和。2.主要影響原因(1)溫度:溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小。(2)質(zhì)量:在溫度相同、物態(tài)相同情況下,質(zhì)量大物體內(nèi)能大。3.特點一切物體都含有內(nèi)能。4.改變方法(1)熱傳遞。①熱量:在熱傳遞過程中,傳遞能量多少。②條件:存在溫度差。③規(guī)律:物體吸熱,內(nèi)能增大;物體放熱,內(nèi)能減小。(2)做功。①規(guī)律:對物體做功,物體內(nèi)能會增大;物體對外做功,物體內(nèi)能會減小。②實質(zhì):內(nèi)能和其它形式能轉(zhuǎn)化。第5頁知識梳理自主測試一二三第6頁知識梳理自主測試一二三三、比熱容1.定義一定質(zhì)量某種物質(zhì),在溫度升高時吸收熱量與它質(zhì)量和升高溫度乘積之比。2.物理意義反應物質(zhì)吸、放熱本事大小。3.單位J/(kg·℃)。4.熱量計算公式(1)吸熱公式:Q吸=cm(t-t0)。(2)放熱公式:Q放=cm(t0-t)。第7頁知識梳理自主測試一二三5.水比熱容(1)水比熱容:c水=4.2×103J/(kg·℃)。

(2)物理意義:1kg水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)熱量是4.2×103J。

(3)應用:汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、冬季供熱用散熱器、暖水袋、水稻育苗時采取黃昏灌水與第二天早上放水做法來對秧苗保溫等。第8頁知識梳理自主測試123451.以下四種現(xiàn)象屬于擴散現(xiàn)象是(

)A.我國北方地域頻發(fā)“沙塵暴”天氣B.春天柳絮漫天飛舞C.氣體壓縮到一定程度后,難以再壓縮D.端午節(jié),粽葉飄香答案:D解析:A項“沙塵”、B項“柳絮”都是肉眼可見物體運動,不屬于分子運動;C項氣體壓縮到一定程度后,因為分子間存在斥力,所以難以再壓縮,與擴散無關(guān);D項端午節(jié),粽葉飄香,是氣體分子運動結(jié)果,屬于擴散現(xiàn)象,故選D。第9頁知識梳理自主測試123452.以下現(xiàn)象中經(jīng)過熱傳遞方式改變物體內(nèi)能是(

)A.隕石進入大氣層后燃燒發(fā)光B.天冷時人們通常會搓手取暖C.鋸木頭時鋸片發(fā)燒D.烈日下自行車輪胎受熱會脹破答案:D解析:改變物體內(nèi)能方式有做功和熱傳遞兩種。烈日下陽光經(jīng)過熱輻射將熱量傳遞給自行車輪胎,使自行車輪胎內(nèi)氣體溫度升高,氣壓增大到一定程度輪胎就會被脹破,這是經(jīng)過熱傳遞方法使物體內(nèi)能增加,故選項D符合題意;其它三個選項均是利用做功方式使物體內(nèi)能增加。第10頁知識梳理自主測試123453.關(guān)于比熱容,以下說法錯誤是(

)A.比熱容可用來判別物質(zhì)B.水比熱容較大,可用作汽車發(fā)動機冷卻劑C.沙比熱容較小,所以沙漠地域晝夜溫差較大D.一桶水比熱容比一杯水比熱容大答案:D第11頁知識梳理自主測試12345解析:比熱容是物質(zhì)本身一個性質(zhì),各種物質(zhì)都有自己比熱容,所以能夠依據(jù)比熱容來判別物質(zhì),故選項A不符合題意;因為水比熱容較大,相同質(zhì)量水和其它物質(zhì)相比,升高相同溫度,水吸收熱量多,所以用水冷卻汽車發(fā)動機,故選項B不符合題意;因為沙比熱容較小,相同質(zhì)量沙和其它比熱容大物質(zhì)比較,放出(或吸收)相同熱量時,溫度改變大,使得晝夜溫差較大,故選項C不符合題意;比熱容是物質(zhì)一個性質(zhì),它不隨物質(zhì)質(zhì)量、體積等條件改變而改變,一桶水比熱容和一杯水比熱容相同,故選項D符合題意。第12頁知識梳理自主測試123454.對以下常見現(xiàn)象分析,合理是(

)A.摩擦生熱,是經(jīng)過做功方式改變內(nèi)能B.圍火取暖,是經(jīng)過做功方式改變內(nèi)能C.霧霾彌漫,是因為分子在不停地運動D.雪花紛飛,是因為分子之間有排斥力作用答案:A解析:摩擦生熱,是經(jīng)過做功方式改變內(nèi)能,A選項正確;圍火取暖,是經(jīng)過熱傳遞方式改變內(nèi)能,B選項錯誤;霧霾彌漫,是機械運動,不是分子運動,故C選項錯誤;雪花紛飛,也是物體機械運動,不是分子運動,故D選項錯誤。第13頁知識梳理自主測試123455.為了比較水和煤油吸熱能力,曉雯設(shè)計了以下試驗步驟:A.在兩個一樣燒杯中,分別裝入等體積水和煤油;B.用兩支溫度計分別測出水和煤油初溫;C.在燒杯中,分別放入功率相同電熱器,加熱相同時間;D.用溫度計分別測出水和煤油末溫。(1)步驟A存在錯誤是

,應改為

。

(2)步驟C,加熱相同時間是為了使水和煤油

。

(3)步驟B和D是為了得出水和煤油

。

答案:(1)裝入等體積水和煤油

裝入等質(zhì)量水和煤油(2)吸收熱量相同(3)升高溫度第14頁知識梳理自主測試12345解析:因為不一樣物質(zhì)吸熱能力與物質(zhì)質(zhì)量、吸收熱量、溫度改變量等多個原因相關(guān),所以探究不一樣物質(zhì)吸熱能力試驗中應利用控制變量法,即控制不一樣物質(zhì)質(zhì)量相同,吸收相同熱量,觀察它們升高溫度,從而比較出它們吸熱能力。步驟A中,在兩個一樣燒杯中分別裝入等體積水和煤油,而水和煤油密度不一樣,所以體積相同水和煤油質(zhì)量不一樣。步驟C中,分別裝入功率相同電熱器,加熱相同時間,是為了使水和煤油吸收相同熱量。步驟B和D分別測出水和煤油初溫、末溫,是為了得出水和煤油升高溫度。第15頁1231.區(qū)分分子熱運動和機械運動分子運動是一個微觀現(xiàn)象,它只能經(jīng)過宏觀現(xiàn)象間接來判斷,而不能直接看到運動方式,它與看到宏觀物體運動截然不一樣,分子運動是在自然狀態(tài)下進行,它與外力作用下運動不一樣。如水中滴入紅墨水變紅了;水中放鹽變咸了;水中放糖變甜了;聞到香味、臭味、一些物體氣味……都是擴散現(xiàn)象。對于宏觀物體機械運動與分子熱運動可用下表比較。第16頁123第17頁123【例1】

在如圖所表示四種現(xiàn)象中,能表達“分子在不停地做無規(guī)則運動”是(

)第18頁123解析:“荷花飄香”表達了分子在不停地做無規(guī)則運動,選項A正確;“柳絮飄舞”“雪花飛揚”“落葉紛飛”都是物體機械運動,而不是分子運動,故選項B、C、D錯誤。答案:A第19頁123第20頁123

以下事例不能用分子熱運動解釋是(

)A.環(huán)境惡劣,塵土滿天飛B.炒菜時加鹽使菜變咸C.室內(nèi)噴清新劑,香氣四溢D.密封室內(nèi)一人吸煙,其它人聞到煙味答案:A解析:塵土屬于小物體,它運動屬于機械運動,而不是分子運動,選項B、C、D中均是因為分子熱運動引發(fā),故選項A正確。第21頁1232.正確區(qū)分做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能,有兩種方式:一是做功;二是熱傳遞。做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效,我們能夠經(jīng)過以下列圖表,對二者加以辨析。第22頁123第23頁123【例2】

下面事例中,經(jīng)過熱傳遞方式改變物體內(nèi)能是(

)A.雙手相互摩擦,手會變暖和B.用熱水袋焐手,手會變暖和C.重復彎折鐵絲,彎折處變熱D.汽缸內(nèi)氣體被壓縮,溫度升高解析:改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞。用熱水袋焐手,手會變暖和,這是經(jīng)過熱傳遞改變物體內(nèi)能,選項B正確;選項A、C、D是經(jīng)過做功改變物體內(nèi)能。答案:B第24頁123第25頁1233.圖象類比熱容問題解題方法探究在物理學習過程中,我們經(jīng)常會碰到圖象類問題,這類題目難度并不大,不過很多同學對這類問題卻感到頭疼,有看不懂圖象,有沒有看清楚坐標軸,甚至有會感到無從下手,其實這類問題用“公式法”很輕易處理,而且不輕易犯錯。第26頁123【例3】

用兩個相同電加熱器給質(zhì)量相同物質(zhì)甲和水加熱,它們溫度隨加熱時間改變關(guān)系如圖所表示,據(jù)此判斷物質(zhì)甲比熱容為(

)A.2.1×103J/(kg·℃)B.4.2×103J/(kg·℃)C.1.2×103J/(kg·℃)D.條件不足,不能確定解析:由題圖可知,質(zhì)量相同物質(zhì)甲和水在升高相同溫度情況下,用相同電加熱器加熱,加熱水所用時間是甲物質(zhì)2倍,即水吸收熱量是甲物質(zhì)2倍,由Q吸=cmΔt可得,甲物質(zhì)比熱容答案:A第27頁123

兩個相同容器分別裝有質(zhì)量相同甲、乙兩種液體。用同一熱源分別加熱,液體溫度與加熱時間關(guān)系如圖所表示,以下說法正確是(

)A.甲液體比熱容大于乙液體比熱容B.假如升高相同溫度,兩液體吸收熱量相同C.加熱相同時間,甲液體吸收熱量大于乙液體吸收熱量D.加熱相同時間,甲液體溫度比乙液體溫度升高得多答案:D第28頁123解析:同一熱源分別加熱,加熱相同時間,則兩種液體吸收熱量相同,故選項