第十三章 内能

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 第十三章 内能 一、知识点例析 中国论文网 /9/view-12783555.htm （一）分子的热运动 【例 1】 （2015 扬州）下列现 象中，不能用分子动理论解释的是（ ） A.走进花园闻到花香 B. 放入水中的糖使水变甜 C. 看到烟雾在空中弥漫 D.水和酒精混合总体积变小 解析：分子很小，肉眼看不到。 走进花园闻到花香是花香分子不停运动 的结果；放入水中的糖使水变甜，是扩 散现象，说明分子不停地做无规则运动； 看到烟雾在空中弥漫，我们的肉眼能观 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 察到，它属于宏观物体的运动，而不是 分子的无规则运动；水和酒精混合总体 积变小，是扩散现象，说明分子间有空 隙。 答案：C 点评：本题实例是人们感受的事 实，能否说明分子的运动，注意区分宏 观物质的一些细小微粒和微观粒子的区 别。 （二）改变物体内能的两种途径 1【例 2】 （2015 宜昌）如图 131 所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打 气，可看到瓶塞跳起，在这个过程中， 下列说法错误的是（ ） A.给瓶内打气时，外界对瓶内气 体做功 B. 瓶塞跳起时，瓶内气体对外做 功 C. 给瓶内打气时，瓶内气体内能 减少 D.瓶塞跳起时，瓶内气体温度降 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 低 解析：给瓶内打气时，外界对瓶 内气体做功，瓶内气体内能增大，瓶内 气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时， 瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内 能减少，温度降低。 答案：C 点评：做功改变物体的内能，实 质上是物体的内能与其他形式能的相互 转化过程，分两种情况：一是外界对物 体做功，将其他形式能转化为内能；二 是物体对外界做功，将内能转化为其他 形式能。 （三）温度、内能、热量三者的 关系 【例 3】 （2015 扬州）下列说 法正确的是（ ） A.温度从高温物体传递到低温物 体 B. 物体温度越高，含有的热量越 多 C. 物体温度为 0时，其内能为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 零 D.晶体熔化吸热，温度保持不变 解析：热传递是内能由温度高的 物体转移给温度低的物体，选项 A 错误； 热量是物体在热传递过程中吸收或放出 热的多少，离开热传递，说一个物体含 有热量的多少是错误的，选项 B 错误； 一切物体都有内能，选项 C 错误；晶体 熔化过程中吸热，温度保持不变，选项 D 正确。 答案：D 点评：解答本题时，要正确理解 温度、内能和热量的概念，并明确它们 之间的关系。 （四）物质的比热容及其应用 2【例 4】 （2015 济宁）小夏在 探究“物质的放热能力与哪些因素有关” 时，分别用质量相等的水和另一种液体 进行了实验，并用图象对实验数据进行 了处理，如图 132 所示。实验中，水和 另一种液体在相同时间内放出的热量相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 等。分析图象可以得出： 解析：比较两种物质的比热容， 应当是在质量相等且吸收热量相同的条 件下，比较它们升高的温度。由图象可 以看出，在相同的时间内，甲液体温度 降低慢；乙液体的温度降低快；根据热 量的计算公式 Q 吸=cmt 可知，在质量 相等、初温相同、放热也相同的情况下， 谁的温度降低得快，它的比热容小；所 以，甲液体的比热容大，所以若 A、B 两种液体中，一种液体是水，则这种液 体一定是甲液体，由图象可知：液体的 初温是 20，加热 15min 后甲液体的 末温是 40，则水吸收的热量：Q 吸=c 水 m 水（t 水-t0）=4.2103J/（kg ） m（60-40） 。由于水和液体的质 量相同，即 m 水=m 乙，则有：c 水 m 水 t=c 乙 m（60-20） =4.2103J/（kg ）m（60-40） 。解得 c 乙=2.1103J/ （kg ） 。 答案：甲 2.1103 点评：比较两个量的大小一定要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 根据公式来分析，解决此题的关键就是 利用图象给出质量相同的物质乙和水吸 收相同的热量，物质乙升高的温度是水 的 2 倍，根据热量的计算公式 Q 吸 =cmt 就可以得出物质乙的比热容。 （五）热量的有关计算 【例 5】 （2015 安顺）若一太 阳能热水器内装有 100kg 温度为 20的 水，阳光照射一天后，水温升高到 80， 则热水器内的水吸收了 J 的太阳能；这是通过 的方式改变了水的内能。 解析：太阳能热水器是将太阳能 转化为水的内能，水获得内能温度升高， 这是通过热传递的方式改变水的内能的。 热水器内的水吸收的热量 Q 吸=c 水 m 水（t 水-t0）=4.2103J/（kg ） 100kg（80-20 ）=2.52107J。 答案：2.52107 热传递 点评：有关比热容的计算是中考 的热点，多以填空题、计算题的形式考 查。解题时要注意明确物理过程，公式 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 中单位全部统一到国际单位，注意： “升高到”“升高了” 的区别。 二、习题演练 （一）课后巩固 1.（2014 昆明）端午节吃粽子， 会闻到粽子的清香，说明分子发生了 现象；两块表面干净的铅互相压 紧能够吊住重物，说明分子间存在 2.（2015 汕尾）不断弯折铁丝， 铁丝的温度升高，是通过 的方法增大铁丝内能的；把铁丝 放在火上烤，铁丝的温度升高，是通过 的方法增大铁丝内能的；我们通 常把烧红的铁丝放入水中冷却，这是利 用了水的 较大的性质。 3.（2014 来宾）由同种物质制 成质量不等的物体，其比热容 （填“ 相同” 或“不同”） 。质量为 1kg 的铜块加热后温度升高 100。铜 块吸收的热量为 4.（2015 广州）咸鱼放在冰箱 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 冷冻室里一晚，冷冻室内有咸鱼味，这 表明（ ） A.分子间存在引力 B. 分子不停地运动 C. 分子间存在斥力 D.温度越低，分子运动越慢 5.（2015 常德）我国研制的 “神舟九号”试验飞船在返回地面通过大 气层的飞行中，下列说法中不正确的是 （ ） A.飞船的机械能保持不变 B. 飞船的一部分机械能转化为内 能 C. 飞船的势能越来越小 D.飞船的外表温度会升高 36.（2015 广州）如图 133 所 示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一 小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃 烧。下列说法正确的是（ ） A.迅速向上抽活塞，硝化棉也能 燃烧 B. 此实验只通过热传递改变筒内 空气的内能 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 C. 下压活塞的过程，空气的内能 转化为活塞的机械能 D.硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内 空气的温度升高，内能增大 7.（2015 益阳）炎热的夏天， 小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩 时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水 却比较凉，其主要原因是（ ） A.水吸收的热量少，因此河水比 岸上石头的温度低 B. 水的比热容比石头的大，在受 到太阳同样照射的情况下，水升高的温 度少 C. 石头的吸热能力强，因此石头 升温快 D.这是小明的错觉造成的，实际 上岸上石头与水的温度相同 48.（2014 河北）将一个底部 封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中 装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把 一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动， 很快会观察到塞子被酒精蒸气顶出（如 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 图 134 所示） 。回答下列问题： （1）问题：采用哪种方式使金 属管壁的温度升高的？ 回答： （2）针对图片，请从物态变化 角度提出一个问题并回答 问题： 回答： （二）能力提升 1.（2104 衡阳）冬天手冷时， 我们经常将两只手相互搓搓使手暖和， 这是利用 的方式使手的内能增加；也可以 用“暖手宝”焐手，这是利用 的方式增加手的内能。 2.（2015 扬州）生活中，常用 水做冷却剂，是因为水的 冬天下雪后，常在桥面上洒一些 盐，这是因为加盐后，水的凝固点会 在锅中隔水蒸菜，打开锅盖时， 看见锅中的水在沸腾，但浮在水上的碗 中的水没有沸腾，这是因为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 。 3.（2014 遵义）遵义市正在加 快水利设施建设，计划建成中桥水库， 实施新桥、大沙河等五座水库下闸蓄水； 加快麻沟、大沙坝等 15 座水库的建设； 实施 23 项中小河流治理工程，使全市 的水资源得到有效的利用和保护。修建 水库蓄水不仅能使生活用水得到保障， 还能起到调节气温的作用，这是由于水 在蒸发时要 热量，且水的比热容较 的缘故。 4.（2014 郴州）冬天，同学们 喜欢用热水袋取暖，这是通过 的方式使手的内能增加；若热水 袋中装有 1kg 的水，当袋内的水温从 60降低到 40时，其中水放出的热量 是 已知水的比热容 c 水 =4.2103J/（kg ） 5.（2015 苏州）下列与分子相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 关的描述正确的是（ ） A.破镜难圆说明分子间没有引力 B. 花香四溢说明分子是运动的 C. 铁、水、空气、磁场等物质都 是由大量分子组成的 D.物质在固态时体积最小说明分 子间没有空隙 6.（2015 成都）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 7.（2015 德州）小明帮妈妈做 饭时，联想到了许多物理知识。下列说 法不正确的是（ ） A.香气四溢是由于分子在不停地 做无规则运动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 B. 炒鸡块时利用了热传递的方法 使鸡块内能增大 C. 使用高压锅更容易把食物煮熟 是利用了液体沸点随气压增大而降低的 原理 D.油炸食品比水煮熟的更快，是 由于油的沸点比水的沸点高 8.（2015 宜昌）甲、乙两种物 质质量相同而比热容不同，当它们升高 相同温度时，则（ ） A.比热容小的吸收热量多 B. 比热容大的吸收热量多 C. 初温低的吸收热量多 D.甲、乙吸收的热量一样多 9.上海世博园采用了一种不用电， 而是用水来调节温度的江水源空调。江 水源空调系统用水泵抽取黄浦江的水， 利用江水与世博园室内空气的温度差实 现制冷制热，从而达到冬暖夏凉的效果。 （1）用江水来调节温度主要是 利用了水的哪一种特性？ -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 （2）从热传递的角度解释江水 源空调为什么能达到冬暖夏凉的效果？ 10.小明设计了如图 135 所示的实 验装置来探究水和食用油的吸热本领。 5（1）写出调整实验器材的方法 步骤。 （2）依据小明的探究方案，实 验探究过程中，除了选用相同规格的烧 杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪 些？ （3）实验探究记录数据如下表。 在这些数据中，哪一个最可能是 由于测量或者记录的疏忽而产生了错误， 分析实验数据，可以得出的结论是什么？ 习题演练参考答案 （一）课后巩固 1.扩散 引力 2.做功 热传递 比热容 3.相同 3.9104 解析：比热容是物质的一种特性. -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 用同种物质制成两个质量不等的物体， 其比热容相同；铜块吸收的热量：Q 吸 =cmt=0.39103J/（kg ） 1kg100=3.9104J 。 4.B 5.A 6.D 7.B 8.（1）做功； （2）塞子被酒精蒸气顶出的过 程中，发生了怎样的能量转化？内能转 化为机械能 （二）能力提升 1.做功 热传递 2.比热容大 降低 碗中水的温度 与锅中水的温度相同，碗中的水无法吸 热 3.吸收 大 解析：修建水库蓄水不仅能使生 活用水得到保障，还能起到调节气温的 作用，这是由于水的表面积变大，蒸发 变快，由于蒸发是吸热的，故水在蒸发 时吸取热量；同时根据 Q=cmt，由于 水的比热容比沙石的大，在质量相同、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 16 吸收（或放出）相同热量时，水的温度 变化较小，所以修建水库蓄水不仅能使 生活用水得到保障，还能起到调节气温 的作用。 4.热传递 8.4104 解析：热水袋取暖，是利用热传 递的方式增加手的内能的。根据热量计 算公式可知，Q 吸=c 水 m 水（t 水-t0） =4.2103J/（kg ）1kg（60- 40）=8.4104J。 5.B 6.A 7.C 8.B 9.（1）用江水来调节温度主要是 利用了水的比热容大的特性。 （2）冬天时江水的温度高于世 博园内空气的温度，江水把热量传递给 空气