1、 第十三章内能第十三章内能 知识点 1：分子热运动 1.分子动理论： 2.扩散现象： 【提示】分子是不能用肉眼直接观察到的，凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如灰尘、花 粉等)都不是分子。 知识点 2：内能 1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的_动能_与_分子势能_的总和，叫做物体的内能 2.影响因素:（1）物体的内能与温度、分子间距离和质量有关； （2）一切物体在任何情况下 都有内能。 3.改变方式:热传递和做功。 知识点 3：比热容 1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的_热量_与它的_质量_和升高的_温 度_乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示 2.公式：c Q mt
2、 3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是 J/(kg) 【提示】在常见的物质中，水的比热容较大。但并非所 有跟水有关的应用都用了水的比热容较大的这一特性。 1. 考查热点：热量的简单计算，比热容以及分子的动理论 2. 考查题型：以选择题、填空题、计算题为主 3. 备考重点：分子热运动，改变内能的两种方式，热量的简单计算 考点 1：分子热运动 例 1 下列现象中，属于扩散现象的是( B ) A秋风阵阵，树叶纷纷飘落 B炒菜时在旁边的房间里闻到香油的味道 C环保不达标的工厂里的烟囱冒出浓浓的黑烟 D打扫卫生时看到尘土飞扬 方法点拨：能用肉眼看到的微粒，无论多小都不是分子，例如，飞扬的尘土、缭绕的烟雾，
3、 都是固体小颗粒的机械运动，是宏观物体的运动；分子的热运动是肉眼看不到的，是分子自 发的运动，且是无规则的、永不停息的，属于微观粒子的运动。 知识梳理知识梳理 备考指导备考指导 突破考点，典例呈现突破考点，典例呈现 考纲要求：考纲要求： 1. 分子动理论的基本观点.（认识） 2. 用分子动理论的基本观点解释生 活中常见的热现象.（理解） 3. 内能的概念； 温度和内能的关系. （认识） 4. 简单热现象及分子热运动；宏观 热现象和分子热运动的联系. （认识） 5. 比热容的概念.（认识） 6. 用比热容解释简单的自然现象. （理解） 考点 2：温度、热量与内能的关系 例 2 下列说法中正确的是
4、( D ) A温度从高温物体传递到低温物体 B温度为 0 的物体没有内能 C温度高的物体含有热量多 D物体的温度升高，它的内能就增大 方法点拨:内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系。现阶段主要 掌握与温度的关系。热量是在热传递过程中，传递能量的多少，它反映了热传递过程中，内 能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而 不能用“具有”或“含有” 。热量的单位是“焦耳” 。 考点 3：改变物体内能的方式 内能与机械能之间的相互转化 例 3 “天舟一号”完成运输任务后返回大气层，外壳与空气摩擦温度不断升高，这个过程 中_机械_能转化为_内
5、_能，此过程是通过_做功_方式改变物体的内能。 方法点拨:1改变内能的两种方式是做功和热传递，虽然在实质上是等效的，但是做功的实 质是能量的转化而热传递的实质是能量的转移。抓住这点题目就迎刃而解了。 2物体内能改变和温度改变的联系与区别(如图)： 考点 4：水的比热容较大 热量的计算 例 4 在“母亲节”这天，小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤，然后用盆子装了 5 kg 的水，将 装汤的碗放在水中进行冷却。小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的_比热容_大。过了 一会儿，水温由 20 升高到 25 ，水吸收的热量为_1.0510 5_J。c 水4.210 3 J/(kg) 方法点拨：利用公式计算时，要
6、注意的是吸热还是放热，特别要注意温度的变化，要读清楚 温度是升高了，还是升高到，两者计算的温度变化值是不同的。如果题目中最后求的是水温 度升高到多少度时，要注意水在标准大气压下的温度只能升高到 100 ，不可能超过它。对 热现象进行解释时，要注意比热容不同带来的现象的不同。 1.（2018 广东省）如图所示，70kg 的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手 心发烫，此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是 （g=10N/kg） （ D ） A.70N 热传递 B.70N 做功 C.700N 热传递 D.700N 做功 2.（2018 山东聊城）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（
7、C ） A物体温度越高，含有的热量越多 B物体运动越快，内能越大 C热传递能改变物体的内能 D0的冰块，其内能为零 3.（2018 北京）下列实例中，属于做功改变物体内能的是（ A ） 中考连接，挑战自我中考连接，挑战自我 A. 锯木头时的锯条温度升高 B. 加入冰块的饮料温度降低 C. 倒入热牛奶的杯子温度升高 D. 放入冷水中的热鸡蛋温度降低 4.（2018 山东枣庄）以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记，其中不 正确的是（ A ） A扩散现象不能在固体之间发生 B分子间的引力和斥力是同时存在的 C物体吸收热量，温度不一定升高 D摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能 5
8、.（2018 桂林市）经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水 和食用油，油的温度总是升高得快些这是因为（ B ） A水的比热容小，吸热后温度升高得设 B油的比热容小，吸热后温度升高得快 C在相同的时间内，水吸收的热量较多 D在相同的时间内，油吸收的热量较多 6.（2018 山东泰安）下列有关热和能的说法中，正确的是（ B ） A发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 B一块 0的冰熔化成 0的水后，温度不变，内能变大 C内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能 D夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 7.（2018 山东省烟台市）炎炎夏
9、日,烈日下海滩的沙子热的发烫,而海水却很清凉;傍晚落日 后,沙子凉了,海水却依然暖暖的.这主要是因为海水和沙子具有不同的（ D ） A.密度 B.内能 C.热量 D.比热容 8.（2018 山东淄博）下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(D ) A.让热水流过散热器供暖 B用循环水冷却汽车发动机 C沿海地区昼夜温差较小 D夏天在房间内洒水降温 9.（2018 四川绵阳）2018 年 4 月 2 日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t 重的 天宫一号， 在 100km 左右的高空以约 22 倍音速再入大气层。 其中部分器件在大气层中与大气 层摩擦烧蚀销毁。最后大约 1.5t
10、残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能 （ C ） A通过热传递转化为大气的内能 B通过重力做功转化为大气的内能 C通过摩擦做功转化为大气的内能 D通过重力做功转化为残骸的内能 10.（2018 浙江宁波）下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（A ） A B C D 柴火烧水 压缩空气发热 冬天搓手取暖 钻木取火 11.（2018 浙江省台州市）如图所示，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就 会转动。以下叙述正确的是（ D ） A风车静止时，只受到重力的作用 B风车转动时，只受到热空气推力的作用 C风车转动时，机械能转化为水的热能 D移去热水，风车由于惯性不
11、会立即停转 12.（2018 湖北省宜昌市）下列生活事例中，属于做功改变物体内能的是（ B ） A.冬天用热水泡脚变得暖和 B.用手反复弯折铁丝，弯折处发热 C.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和 D.医生用冰袋给发烧的病人降温 13.（2018 江苏南京）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置两个相同的 易拉罐中分别装有质量和初温都相同的 a、b 两种液体，用相同的装置加热，根据记录的实验 数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ C ） A组装器材时，先固定上面铁圈的高度 B升高相同温度，a 液体吸收的热量更多 Ca 液体的比热容小于 b 液体的比热容 D不添加
12、器材，利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量 14.（2018 四川巴中）甲铁块质量是乙铁块的 3 倍，吸收相同的热量，则甲、乙两铁块的比 热容之比和升高的温度之比分别为（A ） A1：1，1：3 B1：3，1：3 C1：1，3：1 D3：1，3：1 15.（2018 四川省广安市）下列对生活中的物理现象分析错误的是（ B ） A.夏天，常用干冰给食品保鲜，利用了干冰升华吸热 B.烧开水时看见冒“白气” ，是水汽化生成的水蒸气 C.打开酒精瓶的瓶塞后，屋里弥漫着酒精味，这说明酒精分子在不停地运动 D.常用水给汽车发动机冷却是利用了水的比热容大的特性 16.（2018 河南省
13、）物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。研究发现，常见的物 质是由大量的 构成的。在天文观测中，人们通常用光年表示 单位。 【答案】分子或原子；长度。 17.（2018 湖北省荆州市） （1）据报道，荆州机场已在沙市区岑河镇动工，机场的建成将为 我们的出行带来极大方便. 飞机升空过程中，机翼_方（选填“上”或“下” ）的空气 流速大，压强小；随着海拔高度的升高，外界大气压强会_（选填“变大” 、 “变小” 或“不变” ）. （2） 游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中， 动能_ （选填 “增大” 、 “减小” 或 “不 变” ） ，同时臀部有灼热感，这是通过_方式来改变内能的. 【答案】
14、 （1）上；变小； （2）不变；做功。 18.（2018 湖南娄底）劣质的油性油漆、板材、涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、苯、 二甲苯等有毒有机物，用来装修房屋，会造成室内环境污染，这是因为有毒有机物分子都在 做永不停息的无规则运动，这种现象在夏天时特别严重，因为 越高， 越剧烈。 【答案】温度；分子运动 19.（2018 山东青岛）质量之比为 2：3 的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为 7：5 时，升高的温度之比为 6：5，则甲、乙的比热容之比为 。 【答案】7：4。 20. （2018 山东泰安） 标准大气压下， 质量为 0.5kg、 温度为 70的水放出 4.210 4J 的热量
15、， 水的温度降低了 c水=4.210 3J/（kg）。 【答案】20 21.（2018 山东淄博） “烧烤”是年轻人喜欢的一种美食，空气中弥漫着“肉香”味，这是分 子 的结果；食物烤熟是通过 的方式改变其内能的。 【答案】热运动 热传递 22.（2018 云南省昆明市）如图是流星经过大气层与空气摩擦发热、发 光的一幅照片。这个现象说明做功可以改变物体的 能，流星绝 大部分位于 70-120 千米的高空，因此只见闪光，不闻声响。那么流星 划过天空时究竟有无声音呢?你的判断是 （ “有”或“无” ） 。 【答案】内 有 23.（2018 海南）泡温泉时感觉身体会发热，这是通过 的方式改变了身体的内
16、能。烈 日下，小兵去游泳池游泳，他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚，但游泳池里的水却很凉， 这是因为水的 较大的缘故。 【答案】热传递；比热容 24.（2018 江苏淮安）质量为 50kg 的水温度从 20升高到 50吸收的热量是 J，这 些热量如果完全由煤气燃烧来提供， 至少需 kg 的煤气。（水的比热容为 4.210 3J/ （kg ） ，煤气的热值 4.210 7J/kg） 。 【答案】6.310 6；0.15 25.（2018 贵州黔三州）太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、 太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为 0.1m 3，则满箱水的质量为 kg：太阳能热
17、水 器 1h 使满箱水从 20升高到 30，水吸收的热量 J。 【答案】100；4.210 6。 26.（2018 四川省自贡市）汽车发动机工作时，需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作 冷却液，这是因为水的 较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内 能 。 【答案】比热容；减少。 27.（2018 山东济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示） ，通过 方式改变 牛奶的内能， 图中乙是 250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图像， 则牛奶在加热过程中吸收 的热量为 Jc牛奶=4.210 3J/（kg） 【答案】热传递；2.110 4 28.（2018 广东省）阅读下列短文，回答
18、问题， “天舟一号”与“天宫二号”成功对接 我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于 2016 年 9 月 15 日发射成功“天宫二号” 在距地面高度 380km 圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间是 90 分钟， “天舟 一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日由长征七号火箭成功发射升空，并于 2017 年 4 月 22 日 与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如题 23-1 图所示，为我国建立自己的空间站迈出了 坚实的一步。 发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氢混合构成，火箭点火 起飞时，火箭内的燃料燃烧从火箭体尾部喷射出火焰几乎直击发射平台。使
19、得发射平台核心 区的温度接近 3000，足以融化绝大多数金属和非金属材料，长征七号火箭发射时与其它火 箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统” ，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如 题 23-2 图所示，在发射中火箭飞到 5m 高以后， “喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷 水 20 余秒，喷水量约为 400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走， 于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因 高温受到影响。圆周率=3，C水=4.210 3J/（kg） （1）设“喷水降温降噪系统”喷出 400t 水的初温为 20，在喷水 20 秒
20、内全部变成 100的 水，则水带走的热量为_J. （2）如题 23-3 图所示，设地球半径为 6370km， “天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常 运行，圆形轨道的半径为_km，圆形轨道的周长为_km.“天舟一号”货运飞船成 功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室对接。对接时“天舟一号”的运行速度为 _km/s. （3）长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断_（选 填“变大” 、 “变小”或“不变” ） ，长征七号红箭燃料的_能燃烧时转化为内能. 【答案】 （1）1.34410 11； （2）6750；40500；7.5； （3）变大；化学。 29.（2018
21、 四川省攀枝花市）小明家里的电热水器里装有 50kg、20的水，通电后将水加热 到 70，已知水=1.010 3kg/m3，c 水=4.210 3J/（kg） 。 求： （1）电热水器里水的体积 （2）水吸收的热量。 【答案】0.05m 3；1.05107J。 30.（2018 云南省昆明市）在探究“物质吸热规律”的实验中： （1）取 质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如 图 14 所示） 。加热时，上下缓慢地提拉搅拌器，这是为了水和煤油受热 。 （2）实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量可以认为是相同的，假设加热时间 1min吸 收的热量为Q，经过实验得到了
22、以下两组数据： 从表中的数据可以得到： 相同质量的水或者煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是 的； 相同质量的水和煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度是 的。 （3）由（2）中、两个结论发现，不同物质吸热的本领大小，为了描述物质吸热本领大 小，引入了一个物理量，它就是 。 （4）春城昆明之所以冬无严寒，夏无酷暑，一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节 作用，因为水的 较大，当水吸收或放出相同的热量，温度变化较小。 【答案】(1）相等 均匀 (2）相同 不同 ( 3）比热容 (4）比热容 31.（2018 内蒙古自冶区包头市）在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质 量和初温都相同的甲乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图 A 所示。 (1)图 B 为某时刻的温度，其示数为 。 (2)分析图 C 可知，吸收相同热量， 液体升温更高; 液体更适合作汽车发动机 的冷却液。 (3)若甲、乙液体从图 C 所示的初温分别升高到 40和 35，吸收热量之比为 2:1，则甲、 乙液体的比热容之比为 。 【答案】 （1）39； （2）乙；甲； （3）3：2；
