内容正文:
3.5物体的内能
考点目录;
考点一、内能
考点二、改变物体内能的方式
考点三、热量的计算
考点四、燃料的热值
一、考点分析
考点一 、内能
1、内能:物体内部大量做热运动的粒子具有的能叫做内能。热能是内能的俗称。
2、单位:焦耳,符号J。
3、对内能的理解:
(1)每个(或部分)粒子具有的动能和势能不是物体的内能。组成物体的所有分子所具有的动能和
能的总和才是物体的内能。
(2)一切物体在任何情况下都具有内能。以为一切粒子都在不停地做无规则运动,总有分子动能;
为粒子间总是存在着引力和斥力,所以物体总有分子势能。
(3)温度越高,粒子的热运动就越剧烈,粒子动能就越大,因此内能也就越大,物体的质量就越大
物体内部离子的个数就越多,物体内能也就越大。物体的体积发生变化,粒子间的距离发生变化,粒子间的作用力发生变化,粒子的势能发生变化。
注;1、温度变化是物体内能变化的标志之一。对同一物体来说,温度升高,内能一定增加;温度降低,内能一定减少。2、状态变化也是内能变化的标志,因为物态变化发生时,总是伴随着吸热和放热。3、晶体熔化时,吸收热量温度不变,但内能增加。晶体凝固时,放出人类,温度不变,但是内能减少。所以,判断物体的内能是否发生变化,不能仅从温度变化上思考,还要考虑状态是否发生变化,4、内能与机械能的区别:内能是物体内部所有粒子热运动的动能和粒子势能的总和,是物体能量的微观表现;机械能是指整个物体发生机械运动时具有的能量,是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
考点二 、改变内能的方法
1、做功可以改变物体的内能:
(1)外界对物体做功,可以使物体的内能会增加。如:双手摩擦会发热;用锯子锯木头,锯条会发烫等。
(2)物体对外做功,物体的内能会减少。如:气体对外做功的实验。
当塞子跳出时,瓶内出现白雾。该过程中,打气筒的机械能能转化为瓶内气体的内能瓶内气体的内能增加。当塞子跳出时,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能,此时瓶内气体的内能减小温度降低导致酒精气体液化,形成所观察到的现象。
2、热传递可以改变物体的内能:
(1)热传递的条件:物体之间存在着温度差。
(2)热传递的方向:能量从高温物体传递到低温物体。
(3)热传递的结果:高温物体内能减少,低温物体内能增加,持续到物体的温度相同为止,此时我们说达到了热平衡。
注;1、做功和热传递是改变物体内能的两种方式。做功是其他形式的能和内能的相互转化,热传递是内能的转化。2、做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
考点三 、热量的计算
1、比热容:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(放出)的热量叫做物质的比热容
符号:c
3、单位:焦每千克摄氏度,符号为J/(㎏·℃)。
4、物体吸收(或放出)热量的多少与物质的比热容、质量和温度的关系:
(1)吸热升温时:(2)放热降温时:(3)通式:
注; 1、比热容是物质的特性,每种物质都有自己的比热容,即跟物质吸热或放热的多少无关,跟质量和温度无关。不同的物质比热容一般不同,同种物质的状态不同,比热容也不同。 2、比热容是反应物质吸热或放热能力大小的物理量。水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。
主要表现:(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
考点四 、燃料的热值
1、燃料的热值:我们把1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。
2、单位:J/kg或J/m3。
3、燃料完全燃烧放出的热量:。
注;1、燃料的热值是燃料的一种热学属性,与燃料的质量或燃烧是否完全无关,只与燃料的种类有关。不同的燃料热值一般不同。2、燃料的燃烧时一种化学反应,燃料在燃烧时将化学能转化为内能。
二、热点题型详解
题型一、内能的概念
1. 下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 在物体与外界没有热传递的情况下,一个物体对外做了功,内能可能不变
B. 物体温度越高,所含热量越多
C. 物体的机械能越多,其内能就越多
D. 相同质量的两个物体,升高相同的温度,内能的增量不一定相同
【答案】 D
【解析】A.在物体与外界没有热传递的情况下,一个物体对外做了功,它的内能一定减少,故A错误;B.物体