3.5 物体的内能-2023-2024学年九年级科学上册同步精讲精练（浙教版）

第3章　能量 3．5　物体的内能 【知识必备】 考点一 内能 1.热运动 (1)定义：构成物质的分子永不停息的无规则运动叫做热运动。 (2)影响因素：物体的温度。 2.内能 (1)定义：物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。 (2)内能的单位：焦耳，各种形式能量的单位都是焦耳。 (3)影响内能大小的因素：质量、温度、体积、状态和种类。 【点拨】 内能与机械能的区别：内能是物体内部所有分子具有的动能和势能的总和，这种无规则的运动是分子在物体内部自身不停地运动，跟物体整体运动无关。而机械能与整个物体运动情况有关：运动的快慢、高度、位置等。 警示： (1)内能是指物体的内能，是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。 (2)根据分子动理论可知，一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动，分子间都存在相互作用力，无论物体处于何种状态、是何形状、温度是高是低都是如此。也就是说，内能是一切物体在任何情况下都具有的一种能量。 【例1】下列说法正确的是( ) A.温度为0 ℃的物体没有内能 B.温度高的物体内能一定多 C.物体的内能增加，它的温度一定升高 D.一个物体的温度升高，内能一定增加 考点二 物体内能的改变 1.做功改变物体的内能 (1)外界对物体做功，物体的内能会增加。 (2)物体对外界做功，物体的内能会减少。 (3)实质：做功是能量的转化。 2.热传递改变物体的内能 (1)热量：在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少叫做热量。热量用符号Q表示，单位是焦耳。 (2)热传递改变物体的内能：物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。 (3)实质：热传递是能量的转移。 警示： 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的。 【例2】改变物体内能的方法有做功和热传递两种，下列增大铁丝内能的四个做法中，与另外三个做法不同的是( ) A.摩擦铁丝，使它变热 B.把铁丝放在火上烤，使它变热 C.反复敲打铁丝，使它变热 D.给铁丝通电，使它变热 【点拨】温度、内能、热量之间的区别 ①温度表示物体的冷热程度，它是一个状态量。 ②内能是能量的一种形式，它是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。 ③热量是热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量。 考点三 比热容 1.定义：单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。 比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量，是物质自身的一种性质。不同的物质，比热容一般不同。 2.单位：比热容的单位是焦/(千克·℃)，读作焦每千克摄氏度。 3.热量的计算公式：Q＝cmΔt，其中吸热公式可表示为：＝；放热公式可表示为：。 公式中Q表示热量，c表示比热容，m表示质量，Δt表示温度的变化量，t表示物体的末温，表示物体的初温。 【注意】 (1)公式中各物理量的单位要统一。 (2)注意“升高”“升高了”“降低”“降低了”表示温度的改变量Δt，而“升高到”“降低到”表示物体的末温t。 警示： 同种物质，比热容的大小与物体的质量、温度的高低及吸收(或放出)热量的多少等无关。同一物质状态相同时，比热容不变，如将一杯水倒出一部分后，剩余水的比热容不变。 【例3】 关于比热容的概念，下列说法错误的是( ) A.单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容 B.单位质量的某种物质，温度降低1 ℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热容 C.某种物质吸收或放出的热量越多，比热容也越大，比热容与热量有关 D.各种物质都有自己的比热容，它是物质的特性之一 【点拨】 水的比热容大的理解：相同质量的水和其他物质比较，吸收(或放出)相同的热量，水的温度升高(或降低)得少；升高(或降低)相同的温度，水吸收(或放出)的热量多。水的比热容大的应用：防冻剂、取暖剂、保温剂。 考点四 热机 1.热机：将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器。 2.内燃机：燃料在机器汽缸内燃烧的热机，叫做内燃机。内燃机是现代社会中最常见的一种热机。 3.汽油机的工作过程： 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 气门的开关情况 进气门：打开 排气门：关闭 进气门：关闭 排气门：关闭 进气门：关闭 排气门：关闭 进气门：关闭 排气门：打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 能量的转化 无能量转化 机械能转化为内能 内能转化为机械能 无能量转化 【点拨】 (1)一个工作循环：由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。完成一个工作