内容正文:
基础考点13—分子运动、温度、热量、内能、比热容、热值与热机专题突破
★ 常考点一:分子热运动及扩撒
· 常考点二: 内能及温度、热量和内能的关系
★ 常考点三: 比热容、热值及热量的相关计算
· 常考点四: 内燃机及效率
★ 常考点一:分子热运动及扩撒
1.物质的构成:常见的物质是由极其微小的粒子:分子和原子构成的。分子很小,人们通常以为单位来度量分子。
2. 分子热运动:(1)定义:由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
(2)特点:温度越高,分子热运动越剧烈。
3. 扩散现象:(1)定义:不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象。
(2)说明:扩散现象可以发生在固体、液体和气体之间,但扩散发生时必须是不同的物体间才可发生。
扩散现象表明:一切物质的分子都在不停的做无规则运动,分子间有间隙。
(3)影响因素:扩散现象与温度有关,温度越高,扩散现象进行得越快。
(4)举例:“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、“墙角放煤,日久变黑”、“槐花飘香”。
4. 分子间的作用力
(1)分子之间存在相互作用的引力与斥力,如被紧压在一起的铅柱很难被分开。分子之间存在较大的引力,固体很难被压缩是因为分子间存在较大的斥力,分子的引力与斥力受分子间的距离影响,当固体被压缩时,此时斥力大于引力,此时作用力表现为斥力;当固体被拉伸时,引力大于斥力此时作用力表现为引力;如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。“破镜不能重圆”是因为分子间距离较大没有足够的引力;分子间的作用力可以同是存在同时消失,当分子间的距离为分子直径的10倍以上时,分子间的相互作用力可以忽略不计。
5: 分子(或原子)间存在间隙,如两种液体混合后,总体积会减小,表明分子间有间隙。
6. 分子动理论:
(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。(2)物质内的分子在不停地做无规则运动。(3)分子之间存在引力和斥力,分子间存在间隙。
【易错警示】:分子运动与分子动理论不同,分子运动只研究分子的运动情况,而分子动理论包括以上三条内容,即分子运动一定属于分子动理论,但分子动理论不只研究分子运动。
· 常考点二: 内能及温度、热量和内能的关系
内能:(1)分子动能:构成物质的分子在不停地做热运动,温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能也就越大。
(2)分子势能:由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力,所以分子也具有势能,这种势能叫做分子势能。
(3)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J。
(4)一切物体在任何时候,任何情况下都一定有内能,即内不能讨论有无,但可以讨论大小,物体的内能与温度、质量、状态有关;在讨论物体内能的大小时,必须同时越三个因素,如说:温度高的物体内能一定大是错误的,因必须同时还要考虑物体的质量大小。
(5)内能是不同于机械能的另一种形式的能。一切物体,不论温度高低,都具有。如:炙热的铁水具有内能;冰冷的冰块,温度虽然低,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。
(6) 物体内能的改变方式 :
物体的内能即可以增加,也可以减少,即内能可以通过某种方法,使其发生改变,如下表所示:
热传递
做功
实质
内能的转移
内能与其他形式的能之间的转化
举例
热水袋取暖;煮饭;温室效应;炙手可热
钻木取火;搓手取暖;摩擦生热
特别说明
① 条件:物体间存在温度差;②传递方向:能量从高温物体传递到低温物体,直到两物体温度相等为止
做功改变物体内能的两种情况:一是外界对物体做功,物体内能增加;二是物体对外界做功,物体内能减少
联系
热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
【帮你归纳】:在讨论内能的增、减时必须同时考虑,做功和热传递,二者对改变物体的内能是等效的,如一个物体内能增加时,不一定吸热,可以是外界对物体做功了,当对物体做功时,物体内能也不一定增加,如物体恰好放热,内能还可能减少。
(7)内能与机械能的关系:内能与机械能是两种不同的能,它们的关系如下表所示:
内能
机械能
定义
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
物体动能和势能的总和
存在情况
永不为零,自然界中一切物体都具有内能
可以为零
研究对象
微观粒子
宏观物体
决定因素
与物体的质量、温度、状态有关,而与物体的外在运动形式无关
与整个物体的质量、运动速度、相对高度有关
改变大小的方法
做功、热传递
做功
补充说明
内能是不同于机械能的另一种形式的能,但是两者之间可以相互转化。
【帮你归纳】
温度、热量、内能之间的相互关系及比热容和热值
(1)温度:是个状态量,只能说物体有多高的温度而不能