内容正文:
13.1 内能
一、内能
1.分子动能和分子势能
(1)分子动能:构成物质的分子做无规则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,分子动能越大。
(2)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。
2.内能
(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)内能的单位:焦耳,简称焦,符号J。
(3)主要影响因素:①温度:温度升高,内能增加;温度降低,内能减少。
②质量:同种物质在温度、状态均相同时,质量大的物体内能大。
③其他:物体的内能与其材料、状态(固、液、气)也有关。
(4)一切物体在任何温度下都有内能。
特别注意
(1)内能是指物体的内能,不是分子的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。
(2)物体的温度、质量、体积和状态均不同时,无法比较内能的大小。
3.内能与机械能的区别与联系
内能
机械能
区别
定义
构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和
物体所具有的动能和势能的总和
影响因素
物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类
物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
存在条件
永远存在
物体运动时,被举高时,发生弹性形变时
联系
物体无论是否具有机械能,一定具有内能;
物体的内能和机械能之间可以互相转化
二、物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能
(1)热传递:能量从高温物体传到低温物体,或者是从同一物体的高温部分传到低温部分。例如,如下图用暖袋暖手、给工件淬火、烧水等。
(2)对热传递的理解
条件
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向
由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
过程
最终状态
温度相同,没有温度差
实质
是能量的转移,能量的形式并未发生变化
特别注意
(1)热传递的方向:热量只能自发地从高温物体传到低温物体,直至温度相同。
(2)热传递过程中传递的是内能(热量),而不是温度,而且内能是从高温物体传递到低温物体,而不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
2.热量
(1)热传递过程中,传递能量的多少叫作热量(Q),热量的单位是焦耳。
(2)热量是能量转移多少的量度,是一个过程量,它存在于热传递的过程中,只有发生了热传递,有了能量的转移,才能讨论热量问题,离开热传递谈热量也就没有了意义。
(3)热量只能有“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,不能说某物体含有或具有多少热量,只能说物体吸收或放出了多少热量。
(4)与内能的关系:物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少,物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。
拓展
三种热传递的方式:传导--热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分。对流--靠液体或气体的流动来传热的方式。辐射--物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量
3.做功改变物体的内能
(1)外界对物体做功,物体的内能会增大。实质:其他形式的能转化为内能。
(2)物体对外界做功,物体的内能会减小。实质:内能转化为其他形式的能。
4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系
热传递
做功
实质
能量的转移
能量的转化
条件
存在温度差
/
规律
物体吸收热量,内能增加
物体放出热量,内能减少
外界对物体做功,物体内能增加
物体对外界做功,物体内能减少
实例
哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水”
锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热
判断方法
由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分
通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”等动词
说明
热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
5.温度、热量、内能三者之间的区别于联系
温度
热量
内能
区别
概念
宏观上,表示物体的冷热程度;
微观上,反映物体中分子热运动的剧烈程度
在热传递过程中传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
(1)温度反映了内能的大小,热量反映了内能变化了多少;
(2)物吸收热量,内能会增加,温度不一定升高,如晶体熔化;物放出热量,内能会减少,但物体温度不一定降低,如晶体凝固
归纳总结
(1)热量、温度和内能的关系如下
①一个物体温度升高了,内能增加;
②一个物体内能增加了,它的温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾;
③一个物体吸收了热量,它的内能一定增加(物体不对外做功);
④一个物体内能增加了,不一定吸收了热量,有可能是外界对物体做了功。
⑤一个物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾等。
(2)内能和物体的种类、质量、状态和温度有关,所以对于同一物体,温度升高,内能一定增加,但内能增加的结果却可能是状态改变;
(3)内能的改变同时有吸、放热和做功两种方式,因此内能和热量没有唯一确定关系;
(4)温度和热量没有直接关系。
【方法点拨】不是“炙热”的物体才有内能
(1)任何物体在任何情况下都有内能,不只是“炙热”的物体才有内能;
(2)影响物体内能大小的因素有温度、质量、体积、状态、物质的种类,仅根据其中某一因素无法判断内能的大小。
1.(23-24八年级下·上海浦东新·阶段练习)物体内所有分子的分子动能和分子 的总和叫做内能, 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
2.(23-24九年级上·全国·课后作业)如图所示,三杯成分配比相同的奶茶,甲杯中奶茶质量为550g、温度为30℃,乙杯中奶茶质量为750g、温度为30℃,丙杯中奶茶质量为750g、温度为60℃,则 杯中奶茶的内能最大, 杯中奶茶的内能最小。
【方法点拨】内能与机械能完全不同:
(1)内能是微观和统计上的概念,而机械能是宏观上的概念;机械能与宏观物体的机械运动对应,内能与微观的热运动对应;
(2)机械能与物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等有关;内能只与物体内分子热运动和分子间的相互作用有关。
3.(23-24九年级上·山西晋城·阶段练习)关于内能,下列说法中正确的是( )
A.温度相同的物体,内能相等
B.单个分子的动能和势能的总和叫内能
C.物体内能的大小与温度无关
D.物体具有内能的同时也可以具有机械能
4.(2024·江苏连云港·一模)关于内能、下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体可以同时具有内能和机械能
C.物体内能大小与温度无关
D.具有机械能的物体不一定具有内能
【方法点拨】判断内能改变方式的关键
判断物体内能的改变方式的关键是看内能改变过程中能量形式是否发生了变化。热传递是能量的转移过程,在此过程中能的形式不发生变化;做功的实质是能的转化过程,能量从一种形式转化成另一种形式。
5.(2024·湖南邵阳·模拟预测)如图所示是液态二氧化碳灭火器,打开阀门,按下手柄,会有大量的“白气”喷出,其中“白气”的产生是 现象(填物态变化名称);为了安全,灭火器应存放在阴凉干燥之处,因为灭火器在烈日下温度会升高,这是通过 方式使内能增加,具有一定的危险性。
6.(2024·四川乐山·中考真题)麻辣烫是乐山颇受欢迎的美食,食物在麻辣烫汤锅中温度升高是通过 的方式改变其内能,麻辣烫香味扑鼻这是 现象。
【方法点拨】做功可以改变物体的内能有两层含义:外界对物体做功,则机械能转化为物体的内能;若物体对外界做功,则物体的内能转化为机械能。
7.(2024·山东临沂·二模)下列事例,通过热传递改变物体内能的是( )
A.搓手取暖 B.压缩空气
C.煤气烧水 D.高处滑下
8.(22-23九年级上·山东临沂·期末)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回时与大气层剧烈摩擦 (选填“做功”或“热传递”)变成一个火球,舱体外涂有特殊材料,这些材料在发生熔化或升华时会 (选填“吸收”或“放出”)热量,起到保护作用。
【方法点拨】“热”不只是温度的高低
“热”在不同的语境中具有不同的含义:
(1)表示温度,如“今天很热”;
(2)表示“热量”,如“物体吸热”;
(3)表示内能,如“摩擦生热”,机械能转化为内能,这里的“热”指的是内能。
9.(23-24九年级上·山东青岛·期中)“热”字有多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度,请说出下列几种现象中,“热”字所表示的含义。
(1)盛夏,我们感到天气很热中的“热”是指 ;
(2)液化气燃烧时产生热中的“热”是指 ;
(3)摩擦生热中的“热”是指 。
10.(23-24九年级上·广东清远·阶段练习)请将下列“热”字的含义填入空格内 (选填“内能”、“温度”或“热量”)。
(1)今天天气很“热”的热是指 ;
(2)物体吸热升温的“热”是指 ;
(3)摩擦生热的“热” 是指 。
【方法点拨】(1)温度表示物体的冷热程度,同一物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大;
(2)热量和功一样,是过程量,只是用来衡量物体内能或机械能变化了多少,离开过程,谈热量毫无意义。就某一状态而言,只有内能,不存在热量。
11.(24-25九年级上·全国·课后作业)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
12.(2024·安徽滁州·二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度不同的物体接触后会发生热传递现象
B.发生热传递时,内能大的物体一定放出热量
C.物体的内能减小时,物体一定放出热量
D.海波在熔化过程中温度不变,内能不变
1.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)比较如图所示的三杯水的内能大小, 杯中水的内能最大,理由是 。冰山 (选填“具有”或“不具有”)内能。
2.(23-24八年级下·上海徐汇·期末)“桂花飘香”是 现象,表明分子在不停地做无规则运动,同一物体 越高,分子的无规则运动越剧烈,物体的 能越大。
3.(22-23九年级上·四川乐山·期末)请在横线上填出“热”字的含义(选填“温度”、“热量”或“内能”)。这杯水很热: ;摩擦生热: ;物体吸热升温: 。
4.(2024·陕西西安·模拟预测)秦巴山区是我省绿茶的主要产区,绿茶的制作需要经过杀青、揉捻、烘干等过程。如图是绿茶的制作过程,工人师傅把刚采摘回来的绿叶放到锅里加热,这是通过 方式使茶叶的内能增加,同时不停地翻动,这就是炒制的过程。炒好的茶叶还需要揉捻成型,再经过烘干就制作成功了。取少量放到杯子中,冲入热水,汤色碧绿,茶香四溢,这是 现象。
5.(2024·贵州黔东南·一模)热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂,使用时先用热熔胶枪加热使其熔化,再通过凝固粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时,热熔胶是通过 的方式增加内能。
6.(2024·重庆·模拟预测)2024年4月30日,神舟17号载人飞船返回舱成功着陆。飞船距离地面几十公里的时,会和大气层高速摩擦,这主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变飞船的内能;如图所示,返回航随降落伞一起匀速下落过程中,它们的机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(23-24八年级下·吉林长春·期末)电视片《舌尖上的中国》收录了湖北的周黑鸭,闻到周黑鸭香味是因为 现象;入口后除舌尖上感觉到美味外,舌尖的温度也升高了,通过 的方式使舌尖的内能 。
8.(23-24八年级下·山东济南·期末)爆米花是一种深受大家喜爱的食品。制作时,将玉米粒放入锅中用火加热,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花,如图所示,这是通过 的方式来改变玉米粒的内能;远远我们就能闻到爆米花的香味,这是 现象。
9.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,取暖器旁的物体温度升高,内能增大,下列四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A.反复弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩气体 D.食品放入冰箱
10.(23-24八年级下·北京石景山·期末)下列实例中,通过做功的方式改变物体(加点的物体)内能的是( )
A.用热水袋暖手,手的温度升高
B.用手反复弯折铁丝,弯折处的铁丝温度升高
C.将冰块加入饮料,饮料的温度降低
D.经阳光暴晒后的柏油路面,路面的温度升高
11.(2024·山东菏泽·三模)甲、乙两杯水温度分别为0℃、60℃,下列说法正确的是( )
A.甲乙两杯水只有加热吸收热量才能使水升温
B.甲杯水中温度为0℃,所以没有内能
C.甲杯水的内能一定比乙杯中的小
D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
12.(2024·四川成都·三模)传统文化焕发新生,“围炉煮茶”营造了温暖轻松的氛围。如图所示,茶壶在炉上慢煮,白烟袅袅,四周的板栗、红薯、年糕,随着四溢的茶香逐渐软糯、微焦。以下说法正确的是( )
A.“白烟袅袅”是分子做无规则运动的结果
B.茶沸腾时壶盖被顶起是由于热传递的原因
C.食物的内能增加是通过做功的方式实现的
D.茶香四溢说明温度越商,分子运动越剧烈
13.(2024·河南周口·模拟预测)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
B.物体在炉子上加热,温度一定升高
C.温度高的物体含有的热量多
D.物体吸收热量,内能增加
14.(2024·湖北宜昌·三模)春节前夕,湖北遭遇罕见冻雨,给当地居民的生产生活带来了极大的影响。冻雨是在温度略低于0℃的空气中仍保持液态的雨滴,当它落到地面附近温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨淞,如图所示。下列分析正确的是( )
A.空气中低于0℃的雨滴没有内能
B.雨滴冻结成雨淞时水分子停止了运动
C.雨滴冻结成雨淞时内能减少
D.雨滴冻结成雨淞时没有发生热传递
15.(2024·湖北·模拟预测)如图所示,在烧瓶内盛少量的水,向瓶内打气,当瓶塞跳起来时,下列解释正确的是( )
A.给瓶内打气,瓶内气体的温度降低
B.给瓶内打气,瓶内气体分子热运动会更加剧烈
C.瓶塞跳起,瓶内气体的内能增大
D.瓶塞跳起,说明瓶内气体将内能传递给了瓶塞
16.(23-24八年级下·上海嘉定·期末)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体运动的越快,其内能越大 B.0℃的冰块没有内能
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量 D.一切物体都具有内能
17.(24-25九年级上·全国·假期作业)寒冷的冬天,一碗热气腾腾的双流白家肥肠粉端上桌子,香气四溢。下列说法正确的是( )
A.煮肥肠粉时通过做功改变了它的内能
B.肥肠粉烫嘴是因为它含有的热量多
C.香气四溢是因为分子在永不停息地做无规则运动
D.煮肥肠粉时锅内的水在沸腾过程中温度升高
18.(23-24九年级上·山西晋城·期中)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团小棉花,把活塞迅速压下去,棉花被点燃。如图乙所示,瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连。用打气筒给瓶中打气,当瓶塞跳起来时,瓶口周围冒“白气”。
(1)甲、乙两实验说明 可以改变内能;
(2)在甲实验中,把活塞迅速压下去时棉花被点燃,这是将 能转化内能;
(3)如图丙所示,B是一个被销钉锁住的活塞,气缸A密封有压缩空气,C是一支温度计.若活塞与气缸壁之间没有摩擦
,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向右移动,温度计的示数 (选填“变大”“、变小”或“不变”),你的分析依据是 。
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
13.1 内能
一、内能
1.分子动能和分子势能
(1)分子动能:构成物质的分子做无规则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,分子动能越大。
(2)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。
2.内能
(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)内能的单位:焦耳,简称焦,符号J。
(3)主要影响因素:①温度:温度升高,内能增加;温度降低,内能减少。
②质量:同种物质在温度、状态均相同时,质量大的物体内能大。
③其他:物体的内能与其材料、状态(固、液、气)也有关。
(4)一切物体在任何温度下都有内能。
特别注意
(1)内能是指物体的内能,不是分子的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。
(2)物体的温度、质量、体积和状态均不同时,无法比较内能的大小。
3.内能与机械能的区别与联系
内能
机械能
区别
定义
构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和
物体所具有的动能和势能的总和
影响因素
物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类
物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
存在条件
永远存在
物体运动时,被举高时,发生弹性形变时
联系
物体无论是否具有机械能,一定具有内能;
物体的内能和机械能之间可以互相转化
二、物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能
(1)热传递:能量从高温物体传到低温物体,或者是从同一物体的高温部分传到低温部分。例如,如下图用暖袋暖手、给工件淬火、烧水等。
(2)对热传递的理解
条件
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向
由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
过程
最终状态
温度相同,没有温度差
实质
是能量的转移,能量的形式并未发生变化
特别注意
(1)热传递的方向:热量只能自发地从高温物体传到低温物体,直至温度相同。
(2)热传递过程中传递的是内能(热量),而不是温度,而且内能是从高温物体传递到低温物体,而不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
2.热量
(1)热传递过程中,传递能量的多少叫作热量(Q),热量的单位是焦耳。
(2)热量是能量转移多少的量度,是一个过程量,它存在于热传递的过程中,只有发生了热传递,有了能量的转移,才能讨论热量问题,离开热传递谈热量也就没有了意义。
(3)热量只能有“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,不能说某物体含有或具有多少热量,只能说物体吸收或放出了多少热量。
(4)与内能的关系:物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少,物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。
拓展
三种热传递的方式:传导--热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分。对流--靠液体或气体的流动来传热的方式。辐射--物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量
3.做功改变物体的内能
(1)外界对物体做功,物体的内能会增大。实质:其他形式的能转化为内能。
(2)物体对外界做功,物体的内能会减小。实质:内能转化为其他形式的能。
4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系
热传递
做功
实质
能量的转移
能量的转化
条件
存在温度差
/
规律
物体吸收热量,内能增加
物体放出热量,内能减少
外界对物体做功,物体内能增加
物体对外界做功,物体内能减少
实例
哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水”
锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热
判断方法
由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分
通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”等动词
说明
热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
5.温度、热量、内能三者之间的区别于联系
温度
热量
内能
区别
概念
宏观上,表示物体的冷热程度;
微观上,反映物体中分子热运动的剧烈程度
在热传递过程中传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
(1)温度反映了内能的大小,热量反映了内能变化了多少;
(2)物吸收热量,内能会增加,温度不一定升高,如晶体熔化;物放出热量,内能会减少,但物体温度不一定降低,如晶体凝固
归纳总结
(1)热量、温度和内能的关系如下
①一个物体温度升高了,内能增加;
②一个物体内能增加了,它的温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾;
③一个物体吸收了热量,它的内能一定增加(物体不对外做功);
④一个物体内能增加了,不一定吸收了热量,有可能是外界对物体做了功。
⑤一个物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾等。
(2)内能和物体的种类、质量、状态和温度有关,所以对于同一物体,温度升高,内能一定增加,但内能增加的结果却可能是状态改变;
(3)内能的改变同时有吸、放热和做功两种方式,因此内能和热量没有唯一确定关系;
(4)温度和热量没有直接关系。
【方法点拨】不是“炙热”的物体才有内能
(1)任何物体在任何情况下都有内能,不只是“炙热”的物体才有内能;
(2)影响物体内能大小的因素有温度、质量、体积、状态、物质的种类,仅根据其中某一因素无法判断内能的大小。
1.(23-24八年级下·上海浦东新·阶段练习)物体内所有分子的分子动能和分子 的总和叫做内能, 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
【答案】 势能 具有 一样 水蒸气
【详解】[1] 分子热运动具有分子动能,分子间存在相互作用力,凭借其相对位置而具有能叫分子势能,物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
[2] 任何物体都具有内能,故的冰块具有内能。
[3] 质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度都是100℃,温度一样大。
[4] 100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量,故质量相同的100℃水蒸气和100℃水,100℃水蒸气内能大。
2.(23-24九年级上·全国·课后作业)如图所示,三杯成分配比相同的奶茶,甲杯中奶茶质量为550g、温度为30℃,乙杯中奶茶质量为750g、温度为30℃,丙杯中奶茶质量为750g、温度为60℃,则 杯中奶茶的内能最大, 杯中奶茶的内能最小。
【答案】 丙 甲
【详解】[1][2]内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和,因此同种物质相比较,分子数目越多、温度越高(分子动能越大),物体的内能就越大。比较甲、乙两杯中的奶茶,温度相同,乙杯中奶茶的质量大,所以乙杯中奶茶的内能大。比较乙、丙两杯中的奶茶,质量相同,但丙杯内奶茶的温度高,所以丙杯内奶茶的内能大。即丙杯奶茶内能最大,甲杯奶茶内能最小。
【方法点拨】内能与机械能完全不同:
(1)内能是微观和统计上的概念,而机械能是宏观上的概念;机械能与宏观物体的机械运动对应,内能与微观的热运动对应;
(2)机械能与物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等有关;内能只与物体内分子热运动和分子间的相互作用有关。
3.(23-24九年级上·山西晋城·阶段练习)关于内能,下列说法中正确的是( )
A.温度相同的物体,内能相等
B.单个分子的动能和势能的总和叫内能
C.物体内能的大小与温度无关
D.物体具有内能的同时也可以具有机械能
【答案】D
【详解】A.内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,温度只是影响分子平均动能的一个因素,而内能还与物体的体积(决定分子势能)、物质的量(决定分子总数)等因素有关,因此,即使温度相同,不同物体的内能也可能不相等。故A错误;
B.内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,而不是单个分子的动能和势能的总和。故B错误;
C.温度是分子平均动能的标志,它直接影响分子的平均动能,从而间接影响内能,因此,物体内能的大小与温度是有关的。故C错误;
D.内能是物体内部微观粒子所具有的能量,而机械能是物体宏观运动所具有的能量,这两种能量是可以同时存在的。例如,一个在空中飞行的飞机,它既有机械能(因为它在运动且有高度),也有内能(因为飞机内部的分子在不停地做无规则运动)。故D正确。
故选D。
4.(2024·江苏连云港·一模)关于内能、下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体可以同时具有内能和机械能
C.物体内能大小与温度无关
D.具有机械能的物体不一定具有内能
【答案】B
【详解】A.任何物体在任何情况下都具有内能,0℃的物体有内能,故A错误;
B.一切物体具有内能,物体可以发生机械运动,则可以同时具有机械能,故B正确;
C.物体的内能与温度、质量和状态有关,故C错误;
D.具有机械能的物体一定具有内能,故D错误。
故选B。
【方法点拨】判断内能改变方式的关键
判断物体内能的改变方式的关键是看内能改变过程中能量形式是否发生了变化。热传递是能量的转移过程,在此过程中能的形式不发生变化;做功的实质是能的转化过程,能量从一种形式转化成另一种形式。
5.(2024·湖南邵阳·模拟预测)如图所示是液态二氧化碳灭火器,打开阀门,按下手柄,会有大量的“白气”喷出,其中“白气”的产生是 现象(填物态变化名称);为了安全,灭火器应存放在阴凉干燥之处,因为灭火器在烈日下温度会升高,这是通过 方式使内能增加,具有一定的危险性。
【答案】 液化 热传递
【详解】[1]按下手柄,出气时,气态二氧化碳变成液态白气,这是液化现象。
[2]为了安全,灭火器应存放在阴凉干燥之处,因为灭火器在烈日下温度会升高,灭火器吸收热量,内能增大,这是通过热传递方式使内能增加,具有一定的危险性。
6.(2024·四川乐山·中考真题)麻辣烫是乐山颇受欢迎的美食,食物在麻辣烫汤锅中温度升高是通过 的方式改变其内能,麻辣烫香味扑鼻这是 现象。
【答案】 热传递 扩散
【详解】[1]食物在麻辣烫汤锅中吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能。
[2]麻辣烫香味扑鼻为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
【方法点拨】做功可以改变物体的内能有两层含义:外界对物体做功,则机械能转化为物体的内能;若物体对外界做功,则物体的内能转化为机械能。
7.(2024·山东临沂·二模)下列事例,通过热传递改变物体内能的是( )
A.搓手取暖 B.压缩空气
C.煤气烧水 D.高处滑下
【答案】C
【详解】A.双手互搓,是摩擦生热现象,是通过摩擦做功的方法,使手的内能增大、温度升高,故A不符合题意;
B.压缩空气时外力对空气做功,机械能转化为内能,使空气内能增大温度升高,是利用做功来改变物体内能的,故B不符合题意;
C.煤气烧水是通过煤气燃烧把化学能转化为内能,再通过热传递改变水的内能,故C符合题意;
D.从高处滑下滑梯,是摩擦生热现象,是通过摩擦做功的方法,使内能增大、温度升高,故D不符合题意。
故选C。
8.(22-23九年级上·山东临沂·期末)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回时与大气层剧烈摩擦 (选填“做功”或“热传递”)变成一个火球,舱体外涂有特殊材料,这些材料在发生熔化或升华时会 (选填“吸收”或“放出”)热量,起到保护作用。
【答案】 做功 吸收
【详解】[1][2]返回舱返回时与大气层剧烈摩擦,克服摩擦做功,通过做功的方式改变它的内能,温度升高;在返回舱表面涂有一层高分子固体材料,这些材料在发生熔化或升华时需要吸收热量,给飞船降温。
【方法点拨】“热”不只是温度的高低
“热”在不同的语境中具有不同的含义:
(1)表示温度,如“今天很热”;
(2)表示“热量”,如“物体吸热”;
(3)表示内能,如“摩擦生热”,机械能转化为内能,这里的“热”指的是内能。
9.(23-24九年级上·山东青岛·期中)“热”字有多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度,请说出下列几种现象中,“热”字所表示的含义。
(1)盛夏,我们感到天气很热中的“热”是指 ;
(2)液化气燃烧时产生热中的“热”是指 ;
(3)摩擦生热中的“热”是指 。
【答案】 温度 热量 内能
【详解】(1)[1]温度是反映物体冷热程度的物理量,“天气很热”中的“热”是指温度很高。
(2)[2] 燃料燃烧是化学变化,液化气燃烧时,燃料燃烧释放出大量的热量,即液化气燃烧时产生热中的“热”是指热量。
(3)[3]做功和热传递是改变内能的两种方式,所以摩擦发热中的“热”指通过做功的方式使内能增加,所以摩擦生热中的“热”是指内能。
10.(23-24九年级上·广东清远·阶段练习)请将下列“热”字的含义填入空格内 (选填“内能”、“温度”或“热量”)。
(1)今天天气很“热”的热是指 ;
(2)物体吸热升温的“热”是指 ;
(3)摩擦生热的“热” 是指 。
【答案】 温度 热量 内能
【详解】(1)[1]天气很热是反映天气的冷热程度,所以这个“热”指温度。
(2)[2]描述物体吸热升温,是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量。
(3)[3]通常说的摩擦生热是指通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。
【方法点拨】(1)温度表示物体的冷热程度,同一物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大;
(2)热量和功一样,是过程量,只是用来衡量物体内能或机械能变化了多少,离开过程,谈热量毫无意义。就某一状态而言,只有内能,不存在热量。
11.(24-25九年级上·全国·课后作业)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【详解】A.我们不敢大口喝开水,是因为开水的温度高,而热量是一个过程量,不能用含有来修饰,故A错误;
B.同一物体温度升高,内能一定增加,这可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.物体的分子都在永不停息地做无规则运动,一切物体在任何情况下都具有内能,故C错误;
D.内能小的物体也可能温度高,内能大的物体也可能温度低,因此,在热传递过程中,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选D。
12.(2024·安徽滁州·二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度不同的物体接触后会发生热传递现象
B.发生热传递时,内能大的物体一定放出热量
C.物体的内能减小时,物体一定放出热量
D.海波在熔化过程中温度不变,内能不变
【答案】A
【详解】A.热传递的条件是物体之间存在温度差,当两个温度不同的物体接触时,热量会从温度高的物体传向温度低的物体,直到两者温度相同为止,故A正确;
B.热传递的实质是内能的转移,而不是由物体内能的大小决定的。内能大的物体,其温度不一定高,因此不一定放出热量,故B错误;
C.物体的内能减小,可能是通过热传递的方式放出了热量,也可能是通过做功的方式(如气体对外做功)使内能减小,因此,不能单纯地说内能减小就一定放出热量,故C错误;
D.海波是晶体,在熔化过程中虽然温度保持不变(即熔点温度),但它需要吸收热量来完成从固态到液态的转变。这个过程中,海波的内能是增加的(因为吸收了热量),故D错误。
故选A。
1.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)比较如图所示的三杯水的内能大小, 杯中水的内能最大,理由是 。冰山 (选填“具有”或“不具有”)内能。
【答案】 丙 见解析 具有
【详解】[1][2]内能与物质的种类、质量、温度等因素有关,图中三杯都是水,物质种类相同,甲和乙杯中水的温度相同,都是40℃,乙杯中水的质量大于甲杯水的质量,所以乙杯水的内能大于甲杯水的内能;由于乙杯和丙杯中水的质量相同,丙杯中水的温度是90℃大于丙杯水的温度,所以丙杯的内能大于乙杯的内能。由于质量越大,温度越高,内能越大,因此丙杯中水的内能最大。
[3]一切物体在任何状态、任何温度下都具有内能,所以北极的冰山也具有内能。
2.(23-24八年级下·上海徐汇·期末)“桂花飘香”是 现象,表明分子在不停地做无规则运动,同一物体 越高,分子的无规则运动越剧烈,物体的 能越大。
【答案】 扩散 温度 内
【详解】[1]远处就能闻到桂花的芳香,这是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象。
[2]分子的运动情况与温度有关,即温度越高,分子运动越剧烈。
[3]温度越高,分子无规则运动越剧烈,说明物体的内能越大。
3.(22-23九年级上·四川乐山·期末)请在横线上填出“热”字的含义(选填“温度”、“热量”或“内能”)。这杯水很热: ;摩擦生热: ;物体吸热升温: 。
【答案】 温度 内能 热量
【详解】[1]这杯水很热是反映水的冷热程度,所以这个“热”指温度。
[2]摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。
[3]物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量。
4.(2024·陕西西安·模拟预测)秦巴山区是我省绿茶的主要产区,绿茶的制作需要经过杀青、揉捻、烘干等过程。如图是绿茶的制作过程,工人师傅把刚采摘回来的绿叶放到锅里加热,这是通过 方式使茶叶的内能增加,同时不停地翻动,这就是炒制的过程。炒好的茶叶还需要揉捻成型,再经过烘干就制作成功了。取少量放到杯子中,冲入热水,汤色碧绿,茶香四溢,这是 现象。
【答案】 热传递 形状 扩散
【详解】[1]制作茶叶时需要把茶叶倒进炽热的锅里翻炒,茶叶吸收热锅的热量,温度升高,内能增加,这主要是通过热传递的方式改变茶叶的内能。
[2]力有两个作用效果,可以改变物体的形状,可以改变物体运动状态,炒好的茶叶还需要揉捻成型,这说明力可以改变物体的形状。
[3]泡茶时能闻到茶香,是茶香分子无规则运动到空气中,进入人的鼻腔引起的,这是扩散现象。
5.(2024·贵州黔东南·一模)热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂,使用时先用热熔胶枪加热使其熔化,再通过凝固粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时,热熔胶是通过 的方式增加内能。
【答案】热传递
【详解】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。热熔胶枪通电后会产生热量,然后固体胶棒吸收热量,内能增大,温度升高,这是利用热传递的方式增加了热熔胶的内能。
6.(2024·重庆·模拟预测)2024年4月30日,神舟17号载人飞船返回舱成功着陆。飞船距离地面几十公里的时,会和大气层高速摩擦,这主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变飞船的内能;如图所示,返回航随降落伞一起匀速下落过程中,它们的机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 做功 变小
【详解】[1]飞船返回舱与大气剧烈摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,返回舱的内能增大,温度升高,这是通过做功改变物体的内能的。
[2]返回航随降落伞一起匀速下落过程中,质量不变,则动能不变,但高度减小,重力势能减小,故机械能减小。
7.(23-24八年级下·吉林长春·期末)电视片《舌尖上的中国》收录了湖北的周黑鸭,闻到周黑鸭香味是因为 现象;入口后除舌尖上感觉到美味外,舌尖的温度也升高了,通过 的方式使舌尖的内能 。
【答案】 扩散 热传递 增加
【详解】[1]闻到周黑鸭香味是扩散现象,这是因为分子永不停息地做无规则运动。
[2]周黑鸭的热量传递给舌尖,使得舌尖的内能增大,这是通过热传递方式改变了舌尖的内能。
[3]内能跟温度有关,舌尖的温度升高后,舌尖的内能也随之增大。
8.(23-24八年级下·山东济南·期末)爆米花是一种深受大家喜爱的食品。制作时,将玉米粒放入锅中用火加热,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花,如图所示,这是通过 的方式来改变玉米粒的内能;远远我们就能闻到爆米花的香味,这是 现象。
【答案】 热传递 扩散
【详解】[1]加热玉米时,玉米吸收热量,是通过热传递改变了玉米的内能。
[2]远远我们就能闻到爆米花的香味,这是扩散现象,说明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
9.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,取暖器旁的物体温度升高,内能增大,下列四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A.反复弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩气体 D.食品放入冰箱
【答案】D
【详解】取暖器旁的物体温度升高,内能增大,属于热传递改变物体的内能;
A.反复弯折铁丝,克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A不合题意;
B.钻木取火,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故B不合题意;
C.压缩气体,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能,故C不合题意;
D.食品放入冰箱,属于热传递改变物体的内能,故D符合题意。
故选D。
10.(23-24八年级下·北京石景山·期末)下列实例中,通过做功的方式改变物体(加点的物体)内能的是( )
A.用热水袋暖手,手的温度升高
B.用手反复弯折铁丝,弯折处的铁丝温度升高
C.将冰块加入饮料,饮料的温度降低
D.经阳光暴晒后的柏油路面,路面的温度升高
【答案】B
【详解】A.用热水袋暖手,手吸收热量,内能增大,手的温度升高,故A不符合题意;
B.用手反复弯折铁丝,手对铁丝做功,铁丝的内能增大,弯折处的铁丝温度升高,故B符合题意;
C.将冰块加入饮料,饮料放出热量,内能减小,温度降低,故C不符合题意;
D.经阳光暴晒后的柏油路面,路面吸收热量,内能增大,温度升高,故D不符合题意。
故选B。
11.(2024·山东菏泽·三模)甲、乙两杯水温度分别为0℃、60℃,下列说法正确的是( )
A.甲乙两杯水只有加热吸收热量才能使水升温
B.甲杯水中温度为0℃,所以没有内能
C.甲杯水的内能一定比乙杯中的小
D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
【答案】D
【详解】A.进行热传递也可以使两杯水升温,热传递不一定是加热,故A错误;
B.一切物体都具有内能,因此甲杯水中温度为0℃,仍有内能,故B错误;
C.内能与温度和质量有关,两杯水的质量不确定,因此内能大小不能比较,故C错误;
D.质量相同的物体,温度越低,分子运动越慢,内能越小,所以乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小,故D正确。
故选D。
12.(2024·四川成都·三模)传统文化焕发新生,“围炉煮茶”营造了温暖轻松的氛围。如图所示,茶壶在炉上慢煮,白烟袅袅,四周的板栗、红薯、年糕,随着四溢的茶香逐渐软糯、微焦。以下说法正确的是( )
A.“白烟袅袅”是分子做无规则运动的结果
B.茶沸腾时壶盖被顶起是由于热传递的原因
C.食物的内能增加是通过做功的方式实现的
D.茶香四溢说明温度越商,分子运动越剧烈
【答案】D
【详解】A.“白烟”是水壶中的水汽化成水蒸气后,遇到冷空气,液化形成的,不是分子无规则运动造成的,故A错误;
B.茶沸时壶盖被顶起,高温水蒸气对外做功,将内能转化为机械能,故B错误;
C.食物的内能增加是通过热传递的方式实现的,故C错误;
D.煮茶时香气飘溢,煮茶时温度升高,香味分子运动越剧烈,香味越浓,故D正确。
故选D。
13.(2024·河南周口·模拟预测)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
B.物体在炉子上加热,温度一定升高
C.温度高的物体含有的热量多
D.物体吸收热量,内能增加
【答案】D
【详解】A.据热传递的条件可知,内能是从温度高的物体传向温度低的物体,故A错误;
B.物体在炉子上加热,温度不一定升高,如水沸腾时需要继续吸热,但温度不变,故B错误;
C.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故C错误;
D.物体吸收热量,内能一定增加,但温度却不一定升高,故D正确。
故选D。
14.(2024·湖北宜昌·三模)春节前夕,湖北遭遇罕见冻雨,给当地居民的生产生活带来了极大的影响。冻雨是在温度略低于0℃的空气中仍保持液态的雨滴,当它落到地面附近温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨淞,如图所示。下列分析正确的是( )
A.空气中低于0℃的雨滴没有内能
B.雨滴冻结成雨淞时水分子停止了运动
C.雨滴冻结成雨淞时内能减少
D.雨滴冻结成雨淞时没有发生热传递
【答案】C
【详解】A.构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能,空气中低于0℃的雨滴也有内能,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,故B错误;
C.雨滴冻结成雨淞时,放出热量,内能减少,故C正确;
D.雨滴冻结成雨淞时,放出热量,发生了热传递,故D错误。
故选C。
15.(2024·湖北·模拟预测)如图所示,在烧瓶内盛少量的水,向瓶内打气,当瓶塞跳起来时,下列解释正确的是( )
A.给瓶内打气,瓶内气体的温度降低
B.给瓶内打气,瓶内气体分子热运动会更加剧烈
C.瓶塞跳起,瓶内气体的内能增大
D.瓶塞跳起,说明瓶内气体将内能传递给了瓶塞
【答案】B
【详解】AB.给瓶内打气,瓶内气体的内能增大,温度升高,瓶内气体分子热运动会更加剧烈,故A错误,B正确;
C.瓶塞跳起,瓶内气体对活塞做功,瓶内气体的内能减小,故C错误;
D.瓶塞跳起,瓶内气体将内能转化为瓶塞的机械能,故D错误。
故选B。
16.(23-24八年级下·上海嘉定·期末)关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体运动的越快,其内能越大 B.0℃的冰块没有内能
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量 D.一切物体都具有内能
【答案】D
【详解】A.内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,与物体的运动速度无关,故A错误;
BD.一切物体都具有内能,0℃的冰也有内能,故B错误,D正确;
C.物体的内能增加了,可能是外界对物体做了功,也可能是吸收了热量,故C错误。
故选D。
17.(24-25九年级上·全国·假期作业)寒冷的冬天,一碗热气腾腾的双流白家肥肠粉端上桌子,香气四溢。下列说法正确的是( )
A.煮肥肠粉时通过做功改变了它的内能
B.肥肠粉烫嘴是因为它含有的热量多
C.香气四溢是因为分子在永不停息地做无规则运动
D.煮肥肠粉时锅内的水在沸腾过程中温度升高
【答案】C
【详解】A.煮肥肠粉,肥肠粉吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故A错误;
B.“热量”是过程量,不能用“含有”表示,故B错误;
C.香气四溢属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故C正确;
D.煮肥肠粉时锅内的水在沸腾过程中温度不变,故D错误。
故选C。
18.(23-24九年级上·山西晋城·期中)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团小棉花,把活塞迅速压下去,棉花被点燃。如图乙所示,瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连。用打气筒给瓶中打气,当瓶塞跳起来时,瓶口周围冒“白气”。
(1)甲、乙两实验说明 可以改变内能;
(2)在甲实验中,把活塞迅速压下去时棉花被点燃,这是将 能转化内能;
(3)如图丙所示,B是一个被销钉锁住的活塞,气缸A密封有压缩空气,C是一支温度计.若活塞与气缸壁之间没有摩擦
,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向右移动,温度计的示数 (选填“变大”“、变小”或“不变”),你的分析依据是 。
【答案】 做功 机械 变小 汽缸中空气对外做功,内能减小,温度降低
【详解】(1)[1] 甲实验,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到棉花燃烧的现象,这一过程中活塞对瓶内气体做功,气体的温度升高,内能增加,机械能转化为内能;乙实验,当瓶塞跳起时,同时还能看到瓶口出现“白雾”的现象,说明水蒸气对塞子做功,内能减少,温度降低,内能转化为机械能;甲、乙两实验说明做功可以改变内能。
(2)[2]甲实验中,我们会看到棉花燃烧的现象,这一过程中活塞对瓶内气体做功,气体的温度升高,内能增加,机械能转化为内能。
(3)[3][4]当把销钉K拔出后,汽缸A内的压缩空气对活塞做功,空气内能转化为活塞的机械能;空气内能减少,温度降低,所以温度计的示数变小。
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$