内容正文:
2.内能和热量
素养
目标
1.结合内能的构成,认识到任何物体都具有内能。(物理观念)
2.能辨识改变物体内能的两种方法。(科学思维)
3.通过实验探究,得出做功可以改变物体内能的结论。(科学探究)
4.从物理知识与生活的密切联系,激发学生的求知欲。(科学态度与责任)
一、内能
1.物体的温度越高,扩散越快,说明构成物体的大量分子做无规则运动越 剧烈 。因此,人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做 热运动 。
2.物体内所有分子的 动 能和分子间相互作用的 势 能的总和,叫做物体的内能;同一物体,温度越高,物体内分子运动越 剧烈 ,分子动能越 大 ,内能也会越 大 。
二、改变内能的方式
3.改变物体的内能,可以归结为两种方式:一种是以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,叫做 热传递 ;另一种是从其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量,叫做 做功 。在后一种方式中,对物体做功时,物体的内能会 增加 ,物体对外做功时,本身的内能会 减少 。
三、热值
4.在燃烧过程中,燃料的 化学 能转化为 内 能。相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量一般是 不同 的,为了描述燃料的燃烧特性,我们把燃料 完全 燃烧放出的热量Q与燃料的质量m的比,叫做这种燃料的 热值 ,用符号 q 表示,即 q= ,其中Q的单位是 J 、m的单位是 kg 、q的单位是 J/kg 。
【判一判】
1.分子的无规则运动,也叫分子热运动,运动的快慢与温度有关。
( √ )
2.物体的内能包括分子动能和分子势能两部分,分子动能与物体的温度高低有关。 ( √ )
3.根据内能的定义,我们知道30 ℃的水的内能一定比20 ℃的水的内能大。 ( × )
4.冬天,天气很冷,我们把手放到嘴的前方,通过“呵气取暖”,这种改变物体内能的方式叫热传递。 ( √ )
5.在“钻木取火”的过程中,通过摩擦使物体的温度升高、内能增加,这种改变内能的方式叫做热传递。 ( × )
【选一选】
6.下列关于热值的说法正确的是( D )
A.热值的大小只与燃料放出热量的多少有关
B.热值的大小只与燃料的质量有关
C.热值的大小与燃烧程度无关
D.热值的大小与燃料的种类有关
【算一算】
7.干木柴的热值为1.2×107 J/kg,完全燃烧2 kg 干木柴放出的热量为多少?
解:由q=可得,完全燃烧2 kg干木柴放出的热量
Q=qm=1.2×107 J/kg×2 kg=2.4×107 J。
温度与热运动
如图所示,向冷水和热水中各滴入一滴红墨水,观察到热水中红墨水扩散得快。
墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明分子无规则运动的快慢与什么有关?为此我们可以把分子的无规则运动叫做什么?
答案:热水的温度比冷水高,墨水扩散快,说明墨水水分子无规则运动的快慢与温度有关;因此我们可把分子的无规则运动叫做分子热运动。
通常把青菜腌成咸菜需要几天的时间,而把青菜炒熟使之具有相同的咸味,仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是( C )
A.炒菜时盐多些,盐分子容易进入青菜中
B.炒菜时青菜分子间有间隙,盐分子易进入
C.炒菜时温度高,分子的热运动加剧,扩散加快
D.盐分子间有相互作用的斥力
(1)不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动;
(2)温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
解析:炒菜时温度高,分子的热运动加剧,扩散加快,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
1.劣质的油性油漆、板材、涂料剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物,用来装修房屋会造成室内环境污染。这是因为有毒有机物分子都在永不停息的 做无规则运动 ,这种现象在夏天时特别严重,因为 温度 越高,分子的运动越剧烈。
解析:整个屋子弥漫着有毒气体的气味,是分子不停地做无规则运动的结果;因为分子无规则运动的速度与温度有关,所以在夏天时特别严重。
2.端午节那天,小明家里弥漫着粽子的清香,这是 扩散 现象;粽子在锅里煮的时候香味会更明显,原因是物体的温度越高,分子的热运动越 剧烈 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
3.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 分子的无规则运动越剧烈 。
物体的内能
如图甲所示,飞翔的天鹅具有动能;如图乙所示,被拉长的弹簧之间存在引力,被压缩的弹簧之间存在斥力,两弹簧都具有势能。
运动的天鹅具有动能,运动的分子具有什么能?
答案:运动的分子像运动的天鹅一样,也具有动能,叫分子动能。
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