安徽省中考物理总复习模块三热学专题二内能及其利用Word格式.docx
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A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和
命题点3热量的计算(常考)
5.(2019·
安徽第6题)假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100kg、初温为25℃的水吸收,可以使水的温度升高到 45 ℃[已知c水=4.2×
103J/(kg·
℃),q天然气=4.2×
107J/m3]。
6.(2015·
安徽第22题)某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。
已知水的比热容为4.2×
℃),天然气的热值为3.2×
107J/m3。
求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
解:
(1)天然气完全燃烧放出的热量
Q放=qV=3.2×
107J/m3×
1m3=3.2×
107J
(2)水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×
℃)×
100kg×
(50℃-20℃)=1.26×
(3)热水器工作时的效率
η=×
100%=×
100%≈39%
名师考点精讲(☞学用见P28~32)学思结合 高效突破
考点一分子动理论初步知识
1.物质是由大量分子构成的
(1)常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
(2)分子很小,分子直径的数量级为10-10m,1cm3水中就约有3.35×
1022个水分子,分子的质量也很小,一个水分子的质量只有3.0×
10-26kg。
2.分子的热运动
(1)一切物质的分子都在不停地做 无规则的运动 ;
分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越 剧烈 。
(2)扩散现象
定义:
不同的物质在互相接触时彼此 进入对方 的现象。
扩散现象说明:
①分子的无规则运动;
②分子间有间隙。
3.分子间的作用力
(1)分子之间存在引力和斥力,引力和斥力同时存在。
(2)分子间作用力的特点
分子间距离r(设平衡距离为r0)
作用力表现
举例
r=r0
引力和斥力相等
—
r<
r0
表现为斥力
如物体被压缩时
r>
表现为引力
如物体被拉伸时
r≫r0(10r0以上)
引力和斥力都减小为0
如气体分子
4.分子动理论基本观点
(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。
(2)一切物质的分子都在不停地做热运动。
(3)分子之间存在引力和斥力。
典例1 (2019·
湖南湘潭)下列现象能说明分子在做无规则运动的是( )
A.柳絮飞舞B.玉兰飘香
C.落叶纷飞D.瑞雪飘飘
【解析】柳絮飞舞、落叶纷飞、瑞雪飘飘,是物质在运动,属于机械运动;
玉兰飘香是分子在运动,属于扩散现象,B项符合题意。
【答案】B
【概念辨析】 分子无规则运动和机械运动的区别
分子的运动是热运动,与温度有关,在任何情况下都会进行,肉眼是看不见的;
而机械运动是相对物体位置改变的运动,是宏观运动,运动情况与所受外力有关。
针对训练
1.下列有关分子热运动的说法不正确的是(C)
A.压紧的铅块能结合在一起,表明分子间有引力
B.墨水在热水中扩散得快,表明温度越高,分子运动越剧烈
C.固体很难被压缩,表明固体分子间只存在斥力
D.桂花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
考点二内能
1.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。
内能的单位是焦耳(J)。
(2)特点:
一切物体都有内能,物体内能的大小不可能为 0 。
2.内能和温度的关系
(1)质量一定的同一物体,温度越高,内能越 大 ,温度越低,内能越 小 。
(2)质量一定的同一物体,温度不变,内能可能不变,也可能变化,如晶体在熔化过程中温度不变,但要吸热,所以内能 增加 ;
晶体在凝固过程中温度不变,但会放热,所以内能就会 减少 。
(3)说明:
物体的内能大小与温度有关,但内能大小还与物体的质量、材料、状态(物态)、体积有关,所以,并不是温度不变内能就不变。
3.改变内能的方式
方式
热传递
做功
太阳下取暖、冬天对手哈气、蒸烤食物
钻木取火、摩擦生热、内燃机的做功冲程
实质
内能的 转移
内能与其他形式能的 转化
说明
1.条件:
物体(同一物体不同部分)间存在 温度 差
2.传递方向:
内能从温度高的物体传递到温度低的物体(或从高温部分传递到低温部分),温度相同,热传递停止
做功改变内能的两种情况:
一是物体对外做功,内能转化为其他形式能,内能 减少 ;
二是外界对物体做功,其他形式能转化为内能,内能 增加
联系
两种方式改变物体的内能是等效的
疑难
点拨
做功可以改变物体的内能,但做功并非一定能改变物体的内能,如将重物举高,克服物体重力对物体做功,但没有改变物体的内能,而是改变了物体的重力势能。
因此做功一定会引起物体某种形式能量的变化,这种能量可能是内能,也可能是其他能
4.热量
在热传递过程中,传递能量的多少,符号是Q。
(2)单位:
焦耳(J)。
(3)热量传递的条件:
有 温度 差。
(4)热量传递方式:
传导 、 对流 、 辐射 。
内能、热量和温度的联系
物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高(如晶体的熔化过程);
物体温度升高,内能一定增加,但不一定是吸收了热量,还可能是外界对物体做了功,可用如图表示。
典例2 关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能 ②改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式 ③两物体相互接触时,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体 ④一切运动的物体都具有机械能,而不一定具有内能
A.只有①③B.只有②③
C.只有①④D.只有②④
【解析】一切物体在任何温度下都具有内能,所以0℃的物体仍具有内能,①错误;
改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式,它们在改变内能上是等效的,②正确;
发生热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,③正确;
任何物体都有内能;
一切运动的物体都具有机械能,也一定具有内能,④错误。
典例3 (2019·
合肥瑶海区二模)下列说法中,正确的是( )
A.内能较大的物体所含有的热量较多
B.温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体多
C.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体的内能增大时,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功
【解析】热量是一个过程量,只有在热传递过程中才能说热量的多少,不能用“含有”来修饰,只能用“吸收”和“放出”来修饰,A项错误;
物体的内能不仅与物体的温度有关,还与质量、状态有关,所以温度高的物体具有的内能不一定多,B项错误;
热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体,或由物体的高温部分传递到低温部分,C项错误。
【答案】D
2.(2019·
辽宁阜新)小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是(D)
A.甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C.乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少
【解析】温度越高,分子运动越剧烈,乙的温度高,所以乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈,A项错误;
物体的内能与物体的温度、质量和状态等有关,两杯水质量关系不知,所以无法判断它们内能的关系,B项错误;
热量是一个过程量,不能比较热量的多少,C项错误;
乙杯中水的温度降低,分子运动速度减慢,内能变小,D项正确。
3.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(A)
A.温度相同的物体接触时不发生热传递
B.物体温度升高,一定吸收了热量
C.物体温度越低,含有的热量越少
D.物体吸收了热量,温度一定升高
考点三比热容
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,叫做这种物质的比热容,比热容的符号是c。
2.单位:
焦每千克摄氏度,符号是 J/(kg·
℃) 。
3.物理意义:
表示物体吸放热本领的物理量,如水的比热容c水= 4.2×
℃) ,表示1kg水温度升高(或降低)1℃所 吸收 (或 放出 )的热量是 4.2×
103J 。
4.决定比热容大小的因素:
与物质的种类、 状态 有关,而与物体质量大小、温度高低、放热或吸热的多少均无关,比热容是物质的一种特性。
5.应用
(1)用水取暖:
如冬天用热水袋,因为相同质量的水跟其他物质相比,水在降低相同温度的情况下可放出更多的热量。
(2)用水作冷却剂:
汽车发动机常用水来冷却是因为水的 比热容较大 ,相同质量的水跟其他物质相比,水在升高相同温度的情况下可吸收更多的热量。
(3)用水来调节气温:
城市修建人工湖可使城市气温变化不会太大。
6.热量计算:
Q吸(放)=cmΔt(Δt是指温度的改变量)。
典例4 (2019·
福建)如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( )
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(J·
kg-1·
℃-1)
4.2×
103
2.1×
0.88×
0.39×
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
【解析】由题表数据可知,不同物质的比热容一般不同,但也有比热容相同的不同物质,如煤油和冰,A项错误;
水和冰是水的两种状态,分析题表数据可知,其比热容是不同的,说明比热容与物质状态有关,物质的物态发生变化,比热容也会发生变
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