【期中单元考点讲义】(人教版)2023-2024学年九年级物理全册 第13章 内能单元讲义
展开必背知识清单01 分子热运动
一、物质的构成
1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的。
2、分子大小:分子很小,人们用肉眼和光学显微镜无法分辨,只能用电子显微镜观察。
3、一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以m为单位来度量分子。
二、分子热运动
1、定义:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这种无规则运动叫做分子的热运动。
2、扩散:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
(1)气体、液体、固体均能发生扩散现象。
(2)扩散快慢与温度有关。温度越高,扩散越快。
(3)扩散现象说明:①分子在不停地做无规则的运动。②分子之间有间隙。
3、注意:能够用肉眼直接看到的运动不是分子热运动,例如尘土飞扬、云雾缭绕等。
三、分子间的作用力
1、分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
2、分子间作用力与分子间距离的关系
(1)当分子间距离变小时,引力和斥力都增大,斥力增大更明显,此时,作用力表现为斥力;
(2)当分子间距离变大时,引力和斥力都减小,斥力减小更明显,此时,作用力表现为引力;
注意:当时,分子间引力与斥力相等;当r≥10时,分子间的作用力可以忽略不计。
四、分子动理论
1、物质由分子组成;
2、一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
3、分子间存在相互作用的引力和斥力。
必背知识清单02 内能
一、内能
构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
单位:焦耳(J)。各种形式能量的单位都是焦耳。
特点
(1)一切物体在任何情况下都有内能,无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块,都具有内能。
(2)在物体的质量、材料、状态相同时,温度越高,内能越大。
二、改变内能的两种方式
1、热传递可以改变物体的内能
(1)热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
(2)热传递实质:内能的转移。
(3)热传递条件:物体之间存在温度差。
(4)热传递方向:热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。
(5)热传递过程中,物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
(6)注意事项
①热传递是传递热量(内能),而不是传递温度。
②物体内能改变,温度不一定发生变化。
2、做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功,物体内能会增加。即机械能转化为内能。
(2)物体对外做功,物体内能会减少。即内能转化为机械能。
3、热传递与做功改变物体的内能是等效的
(1)热传递是内能的转移。
(2)做功是其他形式的能和内能的相互转化。
必背知识清单03 比热容
一、比热容
1、定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比。
2、比热容用c表示,单位:焦/(千克•摄氏度),符号:J/(kg·℃)。
3、物理意义:表示物体吸热或放热能力的强弱。
4、水的比热容为4.2×J/(kg·℃),它表示的物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量为4.2×J。
5、比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、形状等无关。
二、热量的计算
1、公式:,其中为“温度的变化量”。
2、热平衡方程:发生热传递时,若不计热量损失,则有。
1.封闭在容器内的气体,是由大量的气体分子组成的,这些分子都在不停地做无规则运动。下列有关说法正确的是( )
A.温度一定时,气体分子的运动速度大小都相同
B.温度一定时,向各个方向运动的气体分子都有
C.温度升高时,每个气体分子的运动速度都增大
D.温度降低时,所有气体分子的运动方向都相同
【分析】(1)分子做无规则运动,无规则是指每个分子运动时的方向、速度大小均不一致且没有规律。
(2)温度越高,分子做无规则运动越剧烈;是整体而言,不是说任何一个分子都运动得更剧烈速度更大。
解:A、温度一定时,气体分子的运动速度大小没有规律,故A错;
B、温度一定时,分子运动没有规律分子运动朝各个方向,故B正确;
C、温度升高时,大部分气体分子速度增大,不是每个气体分子速度增大,故C错;
D、温度降低时,气体分子运动还是朝各个方向,故D错;
答案:B。
2.将红墨水滴入水中,一会儿整杯水变红了,这一现象中( )
A.只有水分子运动,进入墨水分子间隙
B.只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C.水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D.水分子和墨水分子都在运动,只是墨水分子进入水分子间隙
【分析】不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
解:将一滴红墨水滴入一杯水中,过一会儿会发现整杯水都变红了,这是墨水分子在水中彼此进入对方的现象,是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙。
答案:C。
3.用高强度钛材料做成的钛管很难被拽长,说明钛分子间( )
A.没有引力B.没有斥力C.存在引力D.存在斥力
【分析】物质都是由分子组成的,分子之间存在一定的距离,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
解:分子之间存在相互作用的引力和斥力,用高强度钛材料做成的钛管很难被拽长,表明分子间有引力。
答案:C。
4.分子之间既有引力又有斥力。其中,分子之间的斥力大小F斥随着分子间距离r变化的情况如图所示。根据图象可知:分子之间斥力的大小( )
A.随着分子间距离的增大先增大后减小
B.随着分子间距离的增大先减小后增大
C.随着分子间距离的减小而减小
D.随着分子间距离的减小而增大
【分析】分子间的引力随分子间的距离增大而减小。
解:由图象知,分子间的距离增大时,分子间的斥力会减小,则分子间的距离减小时,分子间的斥力会增大,故ABC错误,D正确。
答案:D。
5.关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A.物质是由大量分子组成的
B.温度越高,分子的运动越剧烈
C.分子是组成物质的最小微粒
D.固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
【分析】(1)物质是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动;
(2)温度越高,分子运动越明显;
(3)分子由原子构成,是保持物质原有性质的最小微粒;
(4)分子间有相互作用的引力和斥力。
解:A、物体是由大量分子组成的,故A正确;
B、分子的运动与温度有关,温度越高,分子的运动越剧烈,B正确;
C、分子由原子构成,分子不是组成物质的最小微粒,故C错误;
D、分子间同时存在着引力和斥力,固体很难被压缩,说明分子间存在斥力,故D正确。
答案:C。
6.关于温度热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能增加,温度一定升高
B.物体温度升高,一定吸收了热量
C.物体温度降低,内能一定减少
D.物体吸收了热量,温度一定升高
【分析】解答本题需掌握:(1)物体的内能大小与温度有关,温度越高内能越大,分子的热运动越剧烈;(2)晶体熔化、凝固以及液体沸腾过程温度不变的特点;(3)改变物体内能的两种方法:做功和热传递。
解:A、在晶体熔化或液体沸腾的过程中,虽然吸收热量,但温度不变,故A错误;
B、做功和热传递都可以改变物体的内能,若物体的温度升高,可能是吸收了热量,即发生热传递,也可能是由于其它物体对它做功造成的,故B错误;
C、对于同一物体来说,其温度降低,内能一定减少,故C正确;
D、物体吸收了热量,物体内能增加,其也可能表现在体积的变化上,即不一定温度升高,故D错误。
答案:C。
7.下列说法正确的是( )
A.两物体温度相同,内能一定相同
B.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体
C.两物体相比,分子动能越大的物体,其内能越大
D.甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体内能大
【分析】(1)物体的内能与温度、状态等多个因素有关;
(2)物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和叫作内能;
(3)发生热传递的条件是存在温度差;
(4)扩散现象反映了组成物质的分子永不停息地做无规则运动。
解:
A、物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关,所以,两物体温度相同,其内能不一定相同,故A错误;
B、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动,所以分子可以从低温物体运动到在高温物体,故B正确;
C、物体的分子动能越大,其分子势能不一定大,所以不能比较两物体内能的大小,故C错误;
D、发生热传递的条件是存在温度差;甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体的温度高,而温度高的物体可能其质量小,其内能不一定大,故D错误。
答案:B。
8.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是( )
A.试管变热的过程
B.水变热的过程
C.水变成水蒸气的过程
D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
【分析】改变物体内能的方法:一是做功(能量转化),二是热传递(能量转移),两种方法对于改变物体内能来说是等效的。
解:
A、试管变热,是试管从火吸收热量,内能增加,是通过热传递改变物体的内能,故A错;
B、水变热,是水吸收热量、内能增大,是通过热传递改变物体的内能,故B错;
C、水吸热,温度升高,汽化成水蒸气,是通过热传递改变物体的内能,故C错;
D、水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程,是水蒸气膨胀做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,是通过做功改变物体的内能。
答案:D。
9.下列实例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.弯折铁丝发烫B.臀部摩擦发热
C.蒸汽顶起壶盖D.压缩点燃棉花
【分析】生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象。内燃机是内能转化为机械能;发电机是机械能转化为电能;电动机是电能转化为机械能;摩擦生热是机械能转化为内能等等。
解:A、弯折铁丝发烫,是机械能转化为内能,故A不符合题意。
B、臀部摩擦发热,是机械能转化为内能,故B不符合题意。
C、烧水时蒸气把壶盖顶起,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故C符合题意。
D、压缩空气引火,一是压缩气体做功,机械能转化为内能,故D不符合题意。
答案:C。
10.对于同一物态的某种物质,根据c=QmΔt得知( )
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
【分析】单位体积某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容;根据比热容的概念,比热容是物质的一种特性来判断。
解:比热容是物质的一种特性,是物质本身的固有的属性。与物质的种类有关、与物质的状态有关。
比热容是指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,即对同一物态的某种物质而言,吸收或放出的热量跟质量与温度的变化的乘积之比是一衡量,A、B、C不正确,D正确。
答案:D。
11.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.用循环水冷却汽车发动机
B.夏天在房间内洒水降温
C.让热水流过散热器供暖
D.沿海地区昼夜温差较小
【分析】(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热。
解:
A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故A不符合题意;
B、炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故不符合题意。
答案:B。
12.腌海南粉是海南的特色名吃。在米粉中加入调味汁拌匀,调味汁充分进入米粉中俗称“入味”,米粉腌得越入味越好吃。从物理的角度看,入味是 分子不停地做无规则运动 的结果。热米粉比冷米粉更容易入味,是因为温度越高 分子热运动越剧烈 。
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动;温度越高,分子运动越剧烈。
解:从物理的角度看,入味是分子不停地做无规则运动的结果;
温度越高,分子的无规则运动越快,所以热米粉比冷米粉更容易入味。
答案:分子不停地做无规则运动;分子热运动越剧烈。
13.“端午浓情,粽叶飘香”,“粽叶飘香”说明了 分子在不停地做无规则运动 ,把酒精和水在长玻璃管中混合后,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在 间隙 。
【分析】分子动理论基本观点:
(1)扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。注意:作答时一定要有“不停地”与“无规则”两个关键词。
(2)分子间存在引力和斥力。
(3)分子间存在间隙。
解:(1)“粽叶飘香”是粽子分子与空气发生扩散现象。扩散现象说明分子不停地在做无规则运动。注意:作答时一定要有“不停地”与“无规则”两个关键词。
(2)若分子间是密实无间隔的,那么水跟酒精混合时候总体积应该不变。体积变小是一些水分子和一些酒精分子运动到各自的间隙中的宏观表现。
答案:分子在不停地做无规则运动;间隙。
14.如图,是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置。图中相同的烧杯所装水和食用油的体积 不同 (选填“相同”或“不同”),用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量,观察和比较它们升高的温度,实验结果表明,质量相等的水和食用油,升高相同的温度时, 吸收的热量 不同,我们引入一个物理量 比热容 来反映物质的这种吸热能力。在电加热过程中,电能转化为 内能 。
【分析】(1)实验中采用了转换法,通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力,比较水与食用油的吸热能力应控制水与食用油的质量相等。
(2)不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用比热容来描述;
(3)电热器工作时将电能转化为内能。
解:
(1)在“比较水和食用油的吸热能力”实验中,在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油,因为水和食用油的密度不同,所以根据ρ=mV可知食用油和水的体积不同;
(2)质量相等的水和食用油,升高相同的温度时,加热时间不相同,即吸收的热量不相同,说明水和食用油的吸热本领不相同,物理学中用比热容来表示不同物质的这种吸热能力;
(3)在电加热过程中,消耗电能,液体的内能增大,即将电能转化为内能。
答案:不同;吸收的热量;比热容;内能。
15.我国北方地区房间中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容比较 大 (填“大”或“小”)。冬天用热水袋来暖手,这是通过 热传递 的方法来增加手的内能。
【分析】(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
(2)改变物体内能的方式:做功和热传递。
解:(1)我国北方地区房间中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容比较大,相同质量的水,在温度变化相同时,其吸收或放出的热量多;
(2)冬天用热水袋来暖手,是能量发生了转移,这是通过热传递的方法来增加手的内能。
答案:大;热传递。
16.在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,量取沙子和水时,要保证它们的质量 相等 ;用酒精灯分别加热沙子和水,沙子和水的温度升高, 内 能增加;如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图象应是甲、乙两种图象中的 乙 。
【分析】在“探究不同物质吸热升温的现象”实验时采用的是控制变量法,需要控制两种物质的质量相同;物体吸收热量,内能变大。
解:在“探究不同物质吸热升温的现象”实验时,需要控制水和沙子的质量相同;
用酒精灯分别加热沙子和水,沙子和水会吸收热量,温度升高,内能变大;
由图甲可知,此时的加热时间相同,升高的温度不同,由图乙可知,升高的温度相同,加热时间不同,故应选择乙。
答案:相等;内;乙。
17.太阳能热水器吸收1.4×107J的能量能把质量为20kg的水从25℃加热到75℃,则水吸收的热量为 4.2×106 J,热水器的热效率为 30% 。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)
【分析】(1)知道水的比热容、质量和初温,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;
(2)热水器的热效率等于水吸收的热量与热水器吸收的太阳能之比。
解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(75℃﹣25℃)=4.2×106J。
(2)热水器的效率:
η=Q吸E=4.2×106J1.4×107J×100%=30%。
答案:4.2×106;30%
18.将0℃的水和等质量的80℃的水相混合,则混合后水的温度是 40 ℃;若将0℃的冰和等质量的80℃的水相混合,结果发现,冰全部熔化成了水,但水的温度维持0℃,这个现象说明 熔化吸热 。(不计热量损失)
【分析】(1)不计热量损失,根据Q吸=Q放列方程算出水的末温度;
(2)晶体在熔化的过程中,吸热,但温度不变。
解:(1)0℃的水和80℃的水,质量相等,不计热量损失,所以Q吸=Q放,
即cm(t﹣t01)=cm(t02﹣t),
所以t﹣t01=t02﹣t,
t=12(t02+t01)=12×(80℃+0℃)=40℃;
(2)将0℃的冰和等质量的80℃的水相混合,冰要吸热,但发现,冰全部熔化成了水,但水的温度维持0℃,说明冰在熔化的过程中吸热。
答案:40;熔化吸热。
第十三章 内能
第1节 分子热运动
1.常见的物质是由 分子 、 原子 构成的。分子的直径很小,通常以 10-10m 为单位来量度分子。人们用肉眼和 光学显微镜 都分辨不出它们。
2.扩散现象:不同的物质在相互接触时彼此 进入对方 的现象叫扩散现象。扩散现象说明:⑴一切物质的分子都在不停地做 无规则运动 ;⑵分子间有 间隙 。
3.扩散现象既可以在 气体之间 发生,还可以在 液体之间 发生,也能够在 固体之间 发生。
4.固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的 引力 。虽然分子间有间隙,但固体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的 斥力 。
6.实验一:气体扩散(课本图13.1—2)
(1)在实验中抽掉玻璃板后看到的现象 两个瓶子中的气体混合在一起,最后颜色变得均匀 。
(2)实验中应将二氧化氮放在空气下面,这是因为二氧化氮的 密度 大于空气,如果倒过来则 空气 会下沉,影响实验结果。
(3)此实验说明了 气体 之间能够发生扩散现象, 气体 分子在不停地做无规则运动。
7.实验二:液体扩散(课本图13.1—3)
(1)在实验中看到的现象是:开始时无色的清水和蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面,静放几天后,界面逐渐 变得模糊不清了 。
(2)实验中应将密度较大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水 下 面。
(3)此实验说明了 液体 之间能够发生扩散现象, 液体 分子在不停地做无规则运动。
8.实验三:固体扩散
(1)将紧压在一起的铅片和金片放置5年后会互相渗入约1mm深。此实验说明了 固体 之间能够发生扩散现象, 固体 分子在不停地做无规则运动。
9.实验四:影响物体扩散快慢的因素
(1)在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个烧杯中滴入一滴墨水。观察到 热水杯 中墨水扩散的快。这说明扩散的快慢与 温度 有关。因此分子的无规则运动叫做分子的 热 运动,分子运动越 剧烈 ,物体温度越高。
10.实验五:分子间的作用力
(1)图13.1-4两个铅块没有被重物拉开,主要是因为 分子之间存在引力 。
(2)固体和液体的分子不致散开,总聚合在一起保持一定的体积是因为 分子之间有引力 。扩散现象说明分子之间有间隙,哪么为什么压缩固体和液体很困难呢?这是因为 分子之间有斥力 。
(3)小结:
①分子之间有相互作用的 引力 和 斥力 ,并且同时存在的。
②当两分子间的距离变小时,作用力表现为 斥力 ;当两分子间的距离变大时,作用力表现为 引力 ;当分子间的距离很大时,分子间的相互作用力变得十分微弱,可以忽略。如气体分子之间距离就很远,分子间无相互 作用力 ,因此气体具有流动性,容易被压缩。
③固体分子间的距离小,不易被压缩和拉伸,具有一定的 体积 和 形状 。液体分子间的距离较大,具有一定的 体积 ,但没有一定的 形状 。气体分子间的距离很大,没有一定的 体积 ,也没有一定的 形状 。
第2节 内能
1.内能:构成物体的分子,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) 。内能与物体分子的 热运动 和分子之间的 相互作用 情况有关。
2.内能是不同于机械能的另一种形式的能,它们之间没有关系。在高空飞行的子弹具有 动 能、 势 能,同时还具有 内 能,子弹落地后,这三种能不为零的是 内 能。
3.一切物体,无论温度高低,都具有内能。炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块(温度可能低于0℃),其中的水分子仍然在做 热运动 ,所以也具有 内能 。物体温度降低时内能 减少 ,温度升高时内能 增加 。
4.改变内能的途径有两种,它们是 热传递 和 做功 。
5.热传递改变物体内能:如果把烧红的工件放到冷水中,工件会凉下来,冷水会变热,这是因为在此过程中发生了 热传递 。发生热传递时,高温物体内能 减少 ,低温物体内能 增加 。
6.热量:在热传递过程中,传递 能量 的多少叫热量。热量的单位是 焦耳(J) 。物体吸收热量时内能 增加 ,放出热量时内能 减少 。
7.物体间发生热传递的条件是存在 温度差 。冬天用热水袋取暖,发烧时用冷毛巾给头部降温,这些都是通过 热传递 改变物体内能的。
8.做功改变物体内能:冬天搓手会让手暖和,是通过 做功 改变内能的;坐在滑梯上下滑的人感到屁股发烫,是通过 做功 改变内能的。
9.当物体对外做功时,它的内能 减少 ,温度 降低 ;当外界对物体做功时,物体的内能 增加 ,温度 升高 。
10.实验一(如图13.2-5甲):
在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,发生的现象是 硝化棉燃烧起来 。这是因为活塞压缩空气 做功 ,空气内能 增大 ,温度 升高 ,达到了硝化棉的燃点。这说明 做功 可以改变物体的内能。
11.实验二(如图13.2-5乙):
在玻璃瓶内盛少量水,水的上方有水蒸气。给瓶内打气,当瓶塞跳起来时,观察瓶内的现象为 瓶内出现白雾 ,原因是瓶内气体膨胀 对外(瓶塞)做功 ,内能 减少 ,温度 降低 ,水蒸气 液化 形成小水滴。这说明 做功 可以改变物体内能。
12.热传递改变物体内能的实质是内能的 转移 ,即内能从高温物体转移到低温物体,或者从物体的高温部分转移到低温部分;做功改变物体内能的实质是 机械 能转化为 内 能。但做功和热传递在改变物体内能的效果上是 相同 的。
13.内能和温度的关系
⑴物体温度的变化 会 (会、不会)引起内能的变化。
⑵物体内能改变,其温度 不一定 (一定、不一定)改变。
举例: 晶体熔化
14.内能和热量的关系
⑴物体内能的变化 不一定 (一定、不一定)伴随着吸收或放出热量。
原因: 也可能是做功
⑵物体吸收或放出热量 不一定 (一定、不一定)会引起内能的变化。
原因: 没有控制不做功
15.热量和温度的关系
⑴物体吸收或放出热量 不一定 (一定、不一定)会引起物体温度的变化。
举例: 晶体熔化
⑵物体温度变化 不一定 (一定、不一定)是吸收或放出热量。
原因: 也可能是做功
16.物体内能大小与物体的质量、温度、状态和物质种类等因素有关。
17.热量要用“吸收”、“放出”等词修饰,不能说“含有”热量。
18.光照、热辐射属于热传递。
第3节 比热容
1.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,比热容的单位是 J/(kg·℃) 。
(2)比热容是描述物质 吸热 能力的物理量,是物质的一种属性,它不随物质的质量、形状、温度的改变而改变,但与物质的 状态 有关。水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它的物理意义是 质量为1kg的水,温度升高1℃,吸收的热量是4.2×103J 。冰的比热容比水 小 。
2.探究不同物质的吸热能力实验
(1)根据我们的生活经验知道物体吸收热量的多少与 物体质量 和 升高温度 有关,要探究吸收热量的多少与物质的种类是否有关,需要控制 物体质量 、 升高温度 相同,这种方法叫 控制变量法 。
(2)在实验中比较吸收热量的多少,采用的方法是,利用相同的加热器,比较 加热时间的长短 。这种方法叫 转换法 。
(3)实验器材:烧杯、相同规格的电加热器、温度计、 天平 、 停表 、及水、食用油等。
(4)初步结论:相同质量的水和食用油,升高相同的温度, 水吸收的热量多 ;或相同质量的水和食用油,吸收相同的热量, 水升高的温度少 。
3.热量的计算:
(1)探究热量的计算:已知水的比热容为4.2×103J/(Kg℃),则1kg的水温度升高1℃,所吸收的热量为 4.2×103_ J;1kg的水温度升高2℃,所吸收的热量为 8.4×103 J;2kg 的水温度升高1℃,所吸收的热量为 8.4×103 J;2kg 的水温度升高2℃,所吸收的热量为 16.8×103 J。
(2)热量计算公式:Q= cm△t (Q是吸收或放出的 热量 ,单位是 焦耳(J) ;c是物质的 比热容 ,单位是: J/(kg·℃) ;m是 质量 ;△t是 变化的温度 。
4.水的比热容较大在生活中的应用和现象
质量相同的不同物质,当吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化 较小 。由于水的比热容较大,所以:
(1)当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较 慢 。生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化 太快 对生物体造成严重损害。
(2)水的比热容是沙石的4倍多。质量相同的水和沙石,要使它们上升同样的温度,水会吸收 更多 的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石 小 。夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化 小 ,而在沙漠,情况相反,所以沙漠的昼夜温差 大 。
(3)我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,因为水的 比热容 大,能够把燃料燃烧时产生的热量更多地带到房屋中取暖。
(4)人们常用水冷却汽车发动机,因为水的 比热容 较大,升高相同温度时,水吸收热量 多 ,所以用水冷却发动机效果好。
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