内容正文:
主题一 声、热、光专题
专题05 热与能、能源与材料(原卷版)
命题方向
考向一 内能与分子动理论
考向二 比热容与热量计算
考向三 热机及热值相关计算
考向四 能量守恒与可持续发展
考向一 内能与分子动理论
例1(2022•湘西州)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。寒冬梅花香气扑鼻而来,这是因为( )
A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力
C.分子之间没有空隙 D.分子不停地做无规则运动
例2(2022•聊城)下列事例中,主要利用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.把酒精擦在手背上,手背感觉到凉 B.冬天人们在室外晒太阳,感觉暖和
C.汽油机的压缩冲程,燃料温度升高 D.把水放进冰箱冷冻室,水变成冰块
例3(2022•青岛)“二十四节气”是我国劳动人民创造的辉煌文化,它的雏形距今已有三千多年。
(1)“二十四节气歌”中有“立春阳气转,雨水沿河边”的描述,立春后冰河解冻,这属于物态变化中的 现象,此过程需要 热量。
(2)“节气百子歌”中有“五月端阳吃粽子,六月天热买扇子”的句子,端阳节粽香四溢,这是 现象。
例4(2022•菏泽)中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,如“拔火罐”时玻璃罐能被吸附在皮肤上利用了 ;“艾灸”时通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变了穴位处的内能。
1、分子热运动:
(1)分子动理论内容:①物质是由分子组成的;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;④分子之间有间隙。
(2)热运动:分子运动快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。热运动是分子运动,属于微观运动,不可能停止,而机械运动是整个物体运动,属于宏观运动,可以停止。
(3)扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方的现象。
※扩散现象说明:(1)一切物质分子都在不停地做无规则的运动; (2)分子之间有间隙。
2、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。
3、内能的改变:
改变物体内能的两种方法:做功和热传递。
(1)物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。
(2)热传递发生的条件:存在温度差。
能量(内能)从高温物体转移到低温物体:
a.高温物体内能减小,温度降低,放出热量;
b.低温物体内能增大,温度升高,吸收热量。
(3)做功和热传递在改变内能方面是等效的,但实质不同:做功改变内能属于能的转化,热传递改变内能属于能的转移。
4、温度、内能、热量:
热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的);
温度、内能、热量之间的关系:
(1)物体温度升高,内能一定增大,但不一定吸收热量,因为做功也可以使物体的内能增大;
(2)物体内能增大,温度不一定升高,也不一定吸收热量,因为内能增大有可能是因为状态改变造成的,做功也可以使物体的内能增大;
(3)物体吸收热量,内能一定增大,但温度可能升高,也可能不变,因为吸收热量有可能改变物体的状态。
※温度、热量与内能的关系(热量是一个过程量,一般说传递热量;内能是一个状态量一般说具有内能;温度是一个状态量,一般说升高或者降低温度)。
【变式1】(2022•济南二模)关于如图所示的四个演示实验现象,下列说法中不正确的是( )
A.如图甲:墨水在热水中扩散得快,说明温度越高分子无规则运动越快
B.如图乙:两个铅块没有被拉开,说明分子间存在相互作用的引力
C.如图丙:用力推入活塞,活塞内的水很难被压缩,说明液体内部有压强
D.如图丁:水与酒精混合时,总体积比预计的要小,说明分子之间有空隙
【变式2】(2022•眉山模拟)关于温度、热量和内能,下列说法不正确的是( )
A.一个物体的温度升高,内能一定增大
B.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
C.一切物体都具有内能,内能的大小与物体速度无关
D.热传递过程中,热量不可能从内能少的物体转移到内能多的物体
【变式3】(2022•沈阳模拟)在中国空间站太空授课中,航天员王亚平把花朵折纸放在了水膜上,花朵立即贴在水膜上,这说明分子间存在 。王亚平将花朵折纸从地面带入中国空间站后,花朵折纸的质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【变式4】(2022•武进区模拟)用活塞式打气筒给自行车轮胎打气,筒壁发热,发热原因有:
(1)打气时活塞压缩气体 使气体内能增加,再通过 的方式使筒壁温度升高。
(2)活塞与筒壁之间不断摩擦,将 转化为内能。若打气筒的结构如图所示,打气一段时间后,上部筒壁的温度