第一章

分子動(dòng)理論與內(nèi)能第2節(jié)

內(nèi)能和熱量1.通過實(shí)驗(yàn)探究，了解分子運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系。2.用類比的方法建立內(nèi)能的概念，了解影響內(nèi)能大小的因素。3.知道改變內(nèi)能的兩種方式。4.了解熱量的概念。5.理解熱值的概念及物理意義，會(huì)計(jì)算燃料完全燃燒放出的熱量。知識(shí)點(diǎn)1溫度與熱運(yùn)動(dòng)1.溫度反映了構(gòu)成物體的大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。物體的溫度越高，構(gòu)成物體的大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度；在微觀上反映了分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。物體的溫度不同，是因?yàn)闃?gòu)成物體的大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不同。

溫度與擴(kuò)散快慢的實(shí)驗(yàn)擴(kuò)散慢擴(kuò)散快分子運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，說明分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。

溫度反映了構(gòu)成物體的大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，人們常常把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。2.熱運(yùn)動(dòng):人們常常把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。特別提醒：一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不同.溫度低時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)相對(duì)緩慢，但并沒有停止，不能錯(cuò)誤地認(rèn)為0℃以下時(shí)物體的分子不再做熱運(yùn)動(dòng)。小明通過觀察媽媽“煲湯”的過程聯(lián)想到一些物理知識(shí)，湯的溫度越高香氣越濃，說明

越高，

越劇烈。

溫度分子熱運(yùn)動(dòng)解析：本題考查分子熱運(yùn)動(dòng)和溫度的關(guān)系.分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，稱為分子熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。運(yùn)動(dòng)著的籃球具有動(dòng)能我在不停地運(yùn)動(dòng),也有動(dòng)能哦！運(yùn)動(dòng)著的分子呢?知識(shí)點(diǎn)2物體的內(nèi)能類比運(yùn)動(dòng)著的籃球運(yùn)動(dòng)著的分子結(jié)論：運(yùn)動(dòng)著的分子也有動(dòng)能。分子因做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做分子動(dòng)能。彈簧形變時(shí)具有勢(shì)能分子間相互吸引和排斥，分子之間有勢(shì)能嗎？類比結(jié)論：互相吸引（或排斥）的分子間也具有勢(shì)能。由于分子間存在相互作用力而具有的能叫做分子勢(shì)能。內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。內(nèi)能=分子動(dòng)能+分子勢(shì)能具有機(jī)械能的物體同時(shí)一定具有內(nèi)能，但具有內(nèi)能的物體不一定具有機(jī)械能。2.理解內(nèi)能(1)內(nèi)能是指物體的內(nèi)能，是一個(gè)宏觀量，單純考慮一個(gè)分子的內(nèi)能是沒有現(xiàn)實(shí)意義的。(2)一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能。(3)內(nèi)能具有不可測(cè)量性，即不能準(zhǔn)確知道一個(gè)物體的內(nèi)能的具體數(shù)值。3.內(nèi)能的單位焦耳(J)，各種形式能量的單位都是焦耳。4.影響內(nèi)能大小的因素影響因素關(guān)系溫度同一物體溫度越高，構(gòu)成物體的分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)能越大，物體的內(nèi)能就越大質(zhì)量(分子數(shù)量的多少)同種物質(zhì)組成的物體在溫度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大(分子的數(shù)量越多)，物體內(nèi)能越大影響因素關(guān)系物質(zhì)的種類不同物質(zhì)的分子大小、結(jié)構(gòu)不同，在溫度相同時(shí)，它們的分子動(dòng)能、分子勢(shì)能一般都不同，物體內(nèi)能的大小一般也不同狀態(tài)相等質(zhì)量的同種物質(zhì)，在溫度相同時(shí)，若狀態(tài)不同，則分子間的距離不同，相互作用力的大小也不同，分子勢(shì)能就會(huì)不同，因此，內(nèi)能的大小就不同，如1kg0℃的水的內(nèi)能要大于1kg0℃的冰的內(nèi)能物體內(nèi)能改變的宏觀表現(xiàn)：（1）溫度變化：物體溫度升高，說明其內(nèi)能增大；溫度降

低，說明其內(nèi)能減小。（2）物態(tài)變化：晶體熔化或凝固過程及液體沸騰過程中，雖然溫度保持不變，但物體的內(nèi)能發(fā)生了改變。特別提醒

同一物體溫度越高，其內(nèi)能越大；但是，物體的內(nèi)能增大時(shí)，其溫度不一定會(huì)升高，如晶體在熔化的過程中，晶體吸熱，內(nèi)能增大，但溫度并不會(huì)升高。關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，內(nèi)能越大B.靜止的物體沒有動(dòng)能，但有內(nèi)能C.內(nèi)能和溫度有關(guān)，所以0℃的水沒有內(nèi)能D.溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大BD解析：物體的內(nèi)能大小在宏觀上主要與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，A錯(cuò)誤，B正確。物體在任何情況下都具有內(nèi)能，C錯(cuò)誤。對(duì)于同一物體，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，內(nèi)能越大，但對(duì)于不同的物體，由于質(zhì)量不確定，溫度高的物體內(nèi)能卻不一定大，D正確。知識(shí)點(diǎn)3改變內(nèi)能的方式1.改變物體內(nèi)能的兩種方式(1)熱傳遞：能量以內(nèi)能的形式從一個(gè)物體向另一個(gè)物體直接傳遞，叫做熱傳遞。條件兩物體間或同一物體不同部分間有溫度差過程高溫物體(或高溫部分)放熱，內(nèi)能減小；低溫物體(或低溫部分)吸熱，內(nèi)能增大。結(jié)果溫度相同。實(shí)質(zhì)內(nèi)能從高溫物體(或高溫部分)向低溫物體(或低溫部分)轉(zhuǎn)移。特別提醒：在熱傳遞過程中，能量不一定是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移。(2)做功①規(guī)律：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增大；物體對(duì)外做功，內(nèi)能會(huì)減小。②實(shí)質(zhì)：其他形式的能量與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化。特別提醒對(duì)物體來說，熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能是等效的。2.熱量(1)定義：在熱傳遞過程中，轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少叫做熱量。(2)單位：焦耳(J)。(3)注意：熱量與內(nèi)能是兩個(gè)不同的概念。3.溫度、熱量和內(nèi)能的關(guān)系相互影響關(guān)系內(nèi)能與溫度同一物體溫度升高，內(nèi)能一定增大；但內(nèi)能增大時(shí)，溫度不一定升高。內(nèi)能與熱量物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大(不考慮做功的情況)；但物體的內(nèi)能增大時(shí)，不一定是因?yàn)槲樟藷崃?。熱量與溫度物體溫度升高時(shí)，不一定是因?yàn)槲樟藷崃?；而物體吸收熱量后，溫度也不一定升高(如：晶體熔化的過程)。特別提醒（1）熱量即傳遞的那一部分能量，是過程中的能量，它不屬于哪個(gè)物體，不能說某個(gè)物體含有多少熱量。（2）

熱量可以用來度量物體內(nèi)能改變的多少，一個(gè)物體吸收（或放出）多少焦耳的熱量，則它的內(nèi)能就增加（或減?。┒嗌俳苟?/p>

寒冷的冬天，我們可以坐在電火箱內(nèi)取暖，也可以搓手使身體發(fā)熱。前者是通過________的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能，后者是通過的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能________(均填“做功”或“熱傳遞”)。熱傳遞做功解析：坐在電火箱內(nèi)，電火箱和人體存在溫度差，電火箱向人體傳熱，是通過熱傳遞的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能；搓手是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式改變?nèi)梭w的內(nèi)能。方法點(diǎn)撥兩個(gè)互相接觸的物體，若存在“摩擦”“壓”“鍛打”或“彎折”等現(xiàn)象，則一般是通過做功的方式改變內(nèi)能；若兩物體間有溫度差，則應(yīng)該考慮熱傳遞。知識(shí)點(diǎn)4燃燒：放出熱量1.燃料燃燒時(shí)能量的轉(zhuǎn)化燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，在燃燒過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

3.熱值的物理意義熱值表示1kg某種燃料在完全燃燒時(shí)放出熱量的多少。如：木炭的熱值為3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4×107J。不同燃料的熱值一般不同。4.燃料燃燒放出熱量的計(jì)算(1)若用m

表示完全燃燒的燃料的質(zhì)量，用q表示該種燃料的熱值，用Q

表示燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量，則有Q=mq。其中，m

的單位是kg，q

的單位是J/kg，Q

的單位是J。(2)氣體燃料熱值的單位是J/m3。體積為V

的氣體燃料，完全燃燒時(shí)放出的熱量可用公式Q=Vq

來計(jì)算。其中，V

的單位是m3，q的單位是J/m3。5.熱值反映了不同燃料在燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小。它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關(guān)系，它是燃料本身的一種特性。特別提醒：在物理學(xué)中常用兩個(gè)(或多個(gè))物理量的比值來定義一個(gè)新的物理量的方法叫做比值定義法，熱值就是用比值定義法來定義的。汽油的熱值是4.6×107J/kg，完全燃燒40g的汽油所釋放的熱量為__________J，汽油燃燒時(shí)放熱，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為________能。1.84×106內(nèi)解析：完全燃燒40g的汽油所釋放的熱量Q=mq=40×10－3kg×4.6×107J/kg=1.84×106J；汽油燃燒時(shí)放熱，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1.溫度越高，擴(kuò)散越快，大量分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。2.物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子相互作用的勢(shì)能的總和，叫

物體的內(nèi)能；與分子多少、種類、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)有關(guān)。3.改變內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞。物體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少；外界對(duì)物體做功，內(nèi)能增大。高溫物體放出熱量，內(nèi)能減少；低溫物體吸收熱量，內(nèi)能增大。4.燃料的熱值：燃料完全燃燒放出的熱量Q與燃料質(zhì)量m之比

。

1.內(nèi)能(1)構(gòu)成物體的

分子，其熱運(yùn)動(dòng)的

與

?的

總和，叫做物體的內(nèi)能。(2)影響物體內(nèi)能大小的因素有

?；同一物體溫度降低時(shí)

內(nèi)能

，溫度升高時(shí)內(nèi)能

?。所有

動(dòng)能

分子勢(shì)能

溫度、質(zhì)量

變小

變大

2.內(nèi)能的改變(1)在

過程中，傳遞

?的多少叫做熱量。(2)改變物體內(nèi)能的兩種方式：

和

?。前者是內(nèi)能

的

，后者是內(nèi)能的

?。熱傳遞

能量

做功

熱傳遞

轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)移

1.下列情況中，物體內(nèi)能減小的是(

D

)A.冰雪消融B.鉆木取火C.壓縮氣體D.開水冷卻D123452.明朝科學(xué)家宋應(yīng)星所著的《天工開物》是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手

工業(yè)生產(chǎn)的綜合性著作，如圖所示的是書中關(guān)于利用銅鑄幣的情景。下

列改變內(nèi)能的方式與用爐火加熱銅使銅熔化不同的是(

B

)A.揚(yáng)湯止沸B.鉆木取火C.釜底抽薪D.炙手可熱B123453.小明將凝固點(diǎn)為47℃的某液態(tài)合金放在室溫為25℃的實(shí)驗(yàn)室中。該

合金從70℃降至47℃并保持47℃一段時(shí)間后再降至35℃，合金在此

過程(

A

)A.對(duì)外放熱，內(nèi)能一直減少B.存在液化現(xiàn)象，內(nèi)能一直增加C.溫度保持47℃時(shí)，不吸熱也不放熱D.存在凝固現(xiàn)象，內(nèi)能先減少后不變?cè)贉p少A123454.夏季，在高速公路服務(wù)區(qū)內(nèi)，交警會(huì)強(qiáng)制一些重型汽車在降溫池里停

留一會(huì)兒，這是因?yàn)槠囋诟咚傩旭傔^程中，通過

?的方式增加

輪胎的內(nèi)能，使輪胎的溫度

(選填“升高”或“降低”)；輪胎停在

水中，通過

?