第十二章 内能与热机 单元总结-2022-2023学年九年级物理上册同步精品课堂（沪粤版）

第十二章 内能与热机 知识点一：内能 1.内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 (1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。 （2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。 （3）物体内能的大小：物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。 一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。 2.内能的改变：改变物体内能的方法有热传递和做功；热传递是能量的转移，做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。 1）做功：外界对物体做功，物体的内能会增大（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会减小（例如：通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。实质：能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。 2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。 3.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。 5．热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。 2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。 3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。 典例1．关于内能，下列说法中正确的是（　　）。 A．0℃的冰块没有内能； B．物体内能大小与温度无关； C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移； D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能 典例2．如图，在一个厚壁玻璃筒里放一块有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。因为空气分子间的间隔较大，分子间作用力较______（填“ 大”或“小”），所以容易被压缩。这是通过_____的方式使筒内气体内能增加的，温度越高，分子无规则运动越________。 知识点二：比热容 1.比热容 （1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。 （2）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。 （3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 2.热量的简单计算 热量的计算：(1)吸热：Q吸=cmΔt=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cmΔt= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） Δt—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 典例3．用同一酒精灯分别给质量相等的甲、，乙两种物质加热，根据测量数据绘制如图所示图象，由图可知（ ）。 A. 甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容大于乙物质的比热容； B. 甲物质的温度比乙物质温度升高的快，甲物质的比热容小于乙物质的比热容； C. 甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容大于乙物质的比热容； D. 甲物质的温度比乙物质温度升高的慢，甲物质的比热容小于乙物质的比热容 典例4．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图。下列说法正确的是（　　）。 A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强； B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的； C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同； D．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强