第1313讲讲热和能1知识梳理自主测试一二三一、分子热运动1.扩散现象(1)条件:可以发生在气体、液体和固体之间。(2)影响因素:温度越高,扩散得越快。2知识梳理自主测试一二三2.分子动理论 3知识梳理自主测试一二三4知识梳理自主测试一二三二、内能1.定义物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。2.主要影响因素(1)温度:温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。(2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。3.特点一切物体都具有内能。4.改变方法(1)热传递。热量:在热传递过程中,传递的能量的多少。条件:存在温度差。规律:物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小。(2)做功。规律:对物体做功,物体内能会增大;物体对外做功,物体内能会减小。实质:内能和其他形式能的转化。5知识梳理自主测试一二三6知识梳理自主测试一二三三、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。2.物理意义反映物质吸、放热本领的大小。3.单位J/(kg)。4.热量计算公式(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0)。(2)放热公式:Q放=cm(t0-t)。7知识梳理自主测试一二三5.水的比热容(1)水的比热容:c水=4.2103J/(kg)。(2)物理意义:1kg水温度升高(或降低)1所吸收(或放出)的热量是4.2103J。(3)应用:汽车发动机的冷却系统、冬季供热用的散热器、暖水袋、水稻育苗时采取傍晚灌水与第二天早上放水的做法来对秧苗保温等。8知识梳理自主测试123451.下列四种现象属于扩散现象的是()A.我国北方地区频发的“沙尘暴”天气B.春天柳絮漫天飞舞C.气体压缩到一定程度后,难以再压缩D.端午节,粽叶飘香答案:D解析:A项的“沙尘”、B项的“柳絮”都是肉眼可见的物体的运动,不属于分子运动;C项气体压缩到一定程度后,由于分子间存在斥力,因此难以再压缩,与扩散无关;D项端午节,粽叶飘香,是气体分子运动的结果,属于扩散现象,故选D。9知识梳理自主测试123452.下列现象中通过热传递的方式改变物体内能的是()A.陨石进入大气层后燃烧发光B.天冷时人们通常会搓手取暖C.锯木头时锯片发热D.烈日下自行车轮胎受热会胀破答案:D解析:改变物体内能的方式有做功和热传递两种。烈日下阳光通过热辐射将热量传递给自行车轮胎,使自行车轮胎内气体温度升高,气压增大到一定程度轮胎就会被胀破,这是通过热传递的方法使物体内能增加,故选项D符合题意;其他三个选项均是利用做功的方式使物体内能增加。10知识梳理自主测试123453.关于比热容,下列说法错误的是()A.比热容可用来鉴别物质B.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂C.沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大D.一桶水的比热容比一杯水的比热容大答案:D11知识梳理自主测试12345解析:比热容是物质本身的一种性质,各种物质都有自己的比热容,所以可以依据比热容来鉴别物质,故选项A不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故选项B不符合题意;因为沙的比热容较小,相同质量的沙和其他比热容大的物质比较,放出(或吸收)相同的热量时,温度变化大,使得昼夜的温差较大,故选项C不符合题意;比热容是物质的一种性质,它不随物质的质量、体积等条件的变化而变化,一桶水的比热容和一杯水的比热容相同,故选项D符合题意。12知识梳理自主测试123454.对下列常见现象的分析,合理的是()A.摩擦生热,是通过做功的方式改变内能B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用答案:A解析:摩擦生热,是通过做功的方式改变内能,A选项正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,B选项错误;雾霾弥漫,是机械运动,不是分子的运动,故C选项错误;雪花纷飞,也是物体的机械运动,不是分子的运动,故D选项错误。13知识梳理自主测试123455.为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯设计了如下实验步骤:A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同时间;D.用温度计分别测出水和煤油的末温。(1)步骤A存在的错误是,应改为。(2)步骤C,加热相同时间是为了使水和煤油。(3)步骤B和D是为了得出水和煤油。答案:(1)装入等体积的水和煤油装入等质量的水和煤油(2)吸收的热量相同(3)升高的温度14知识梳理自主测试12345解析:由于不同物质的吸热能力与物质的质量、吸收的热量、温度的变化量等多个因素有关,因此探究不同物质的吸热能力实验中应运用控制变量法,即控制不同物质的质量相同,吸收相同的热量,观察它们升高的温度,从而比较出它们的吸热能力。步骤A中,在两个同样的烧杯中分别装入等体积的水和煤油,而水和煤油的密度不同,因此体积相同的水和煤油的质量不同。步骤C中,分别装入功率相同的电热器,加热相同的时间,是为了使水和煤油吸收相同的热量。步骤B和D分别测出水和煤油的初温、末温,是为了得出水和煤油升高的温度。151231.辨别分子热运动和机械运动分子运动是一种微观现象,它只能通过宏观现象间接来判断,而不能直接看到运动方式,它与看到的宏观物体的运动截然不同,分子运动是在自然状态下进行的,它与外力作用下的运动不同。如水中滴入红墨水变红了;水中放盐变咸了;水中放糖变甜了;闻到香味、臭味、一些物体的气味都是扩散现象。对于宏观物体的机械运动与分子热运动可用下表比较。1612317123【例1】在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停地做无规则运动”的是()18123解析:“荷花飘香”体现了分子在不停地做无规则运动,选项A正确;“柳絮飘舞”“雪花飞扬”“落叶纷飞”都是物体的机械运动,而不是分子的运动,故选项B、C、D错误。答案:A1912320123下列事例不能用分子热运动解释的是()A.环境恶劣,尘土满天飞B.炒菜时加盐使菜变咸C.室内喷清新剂,香气四溢D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味答案:A解析:尘土属于小物体,它的运动属于机械运动,而不是分子的运动,选项B、C、D中均是由于分子热运动引起的,故选项A正确。211232.正确区分做功和热传递改变物体的内能,有两种方式:一是做功;二是热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的,我们可以通过以下图表,对二者加以辨析。2212323123【例2】 下面事例中,通过热传递方式改变物体内能的是 ()A.双手相互摩擦,手会变暖和B.用热水袋焐手,手会变暖和C.反复弯折铁丝,弯折处变热D.汽缸内气体被压缩,温度升高解析:改变物体内能有两种方式:做功和热传递。用热水袋焐手,手会变暖和,这是通过热传递改变物体的内能,选项B正确;选项A、C、D是通过做功改变物体的内能的。答案:B24123251233.图象类比热容问题解题方法探究在物理学习过程中,我们经常会遇到图象类问题,此类题目难度并不大,但是很多同学对此类问题却感到头疼,有的看不懂图象,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手,其实此类问题用“公式法”很容易解决,而且不容易出错。26123【例3】用两个相同的电加热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为()A.2.1103J/(kg)B.4.2103J/(kg)C.1.2103J/(kg)D.条件不足,不能确定解析:由题图可知,质量相同的物质甲和水在升高相同温度的情况下,用相同的电加热器加热,加热水所用的时间是甲物质的2倍,即水吸收的热量是甲物质的2倍,由Q吸=cmt可得,甲物质的比热容答案:A27123两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法正确的是()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多答案:D28123解析:同一热源分别加热,加热相同的时间,则两种液体吸收的热量相同,故选项C错误;由题中图象可以看出,加热相同的时间(图象横坐标相同)甲液体温度的升高(纵坐标)比乙多,故选项D正确;如果升高相同的温度(图象纵坐标相同),液体吸收的热量即加热时间(横坐标)乙比甲多,故选项B错误;根据比热容公式知,在质量m和温度变化t相同的情况下,吸收热量多的比热容c就大,所以乙液体的比热容大,故选项A错误。29