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第十三章 内能 第十三章章末复习 1 分子间作用力和扩散现象混淆 【例1】有人做了这样一个实验:把金片和铅片紧压在一起,放置5年后再把 它们分开,可以看到它们相互进入约1 mm。这个实验说明( B ) A. 分子是由原子构成的 B. 分子是运动的 C. 分子间存在引力 D. 分子间存在斥力 B 理解知识点与实验现象的关系,学会分析固体分子运动的宏观现象与分 子本质的关系,分子的无规则运动和分子力的宏观表现为分子的动能和分子 的势能。分子间存在间隙,气体、液体、固体三种状态下的分子间隔不同, 间隔的改变宏观表现为体积的变化,会导致分子力的变化。 1. (物理与生活)街头有一种常见美食——茶叶蛋。煮茶叶蛋时,酱油、 茶叶等材料的色素扩散到了蛋清内,这一现象表明( A ) A. 色素分子在永不停息地运动 B. 色素分子间存在引力 C. 色素分子间存在斥力 D. 色素分子只有在高温时才能运动到鸡蛋清内 A 混淆机械能与内能 【例2】下列说法正确的是( C ) A. 机械能大的物体内能一定大 B. 静止的物体没有内能 C. 任何状态下处于任何位置的物体都有内能 D. 抛起的物体比静止的物体内能大 C 机械能包括物体的动能和势能,而内能指的是组成物体的分子(或原 子)的动能和这些分子(或原子)之间的势能之和。内能是微观和统计上的 概念,而机械能是宏观上的概念。内能是由大量分子热运动和分子间的相对 位置所决定的能;机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能;当物体 不做运动或是相对高度为零时物体的机械能可以等于零,但内能永远不可能 为零,只有无限接近。 2. 下列关于内能的说法正确的是( D ) A. 物体运动速度越大,分子的动能越大,因此内能越大 B. 内能跟温度有关,所以0 的冰没有内能 C. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 D. 静止的物体没有动能,但有内能 D 内能、温度和热量的关系 【例3】下列说法正确的是( D ) A. 物体内能增加,一定是吸收了热量 B. 物体吸收了热量,温度一定升高 C. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 D. 热传递时,热量一定是由温度高的物体传递给温度低的物体 D 影响内能大小的因素有温度、质量、体积和状态等。“温度高的物体内 能大”的说法错误,原因就是没有全面考虑内能的影响因素。物体内能的变 化,不一定引起温度的变化,这是因为物体内能变化的同时,有可能发生物 态变化,物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化。 物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量。而热量是物体在热传 递过程中内能变化的量度。物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能 减少。因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化。 3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( D ) A. 内能越大的物体所含有的热量一定越多 B. 温度不同的物体必须接触才能发生热传递 C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移 D. 同一物体温度降低,它的内能减少 D 比热容的理解与应用 1. 比热容是物质的一种属性,它的大小决定于物质的种类和物质的状态。不 同的物质有不同的比热容,因此,可以用比热容来鉴别不同的物质。同一物 质的比热容一般不随质量、形状的变化而变化。比热容大的物质吸放热本领 强,比热容小的物质吸放热本领弱。 2. 水的比热容大体现了两个优势:在质量和吸收(或放出)热量相同的情况 下,水比其他物质温度变化慢而小;在质量和变化的温度相同时,水比其他 物质吸(或放)热多。同种状态下,比热容只取决于物质的种类,同一物质 的比热容随状态的改变而改变,如水的比热容是4.2 103 J/(kg ),固态 的冰的比热容是2.1 103 J/(kg )。 1. 根据表中数据,下列说法正确的是( C ) 一些物质的比热容/[J (kg )-1] 水 4.2 103 冰 2.1 103 干泥土 0.84 103 酒精 2.4 103 蓖麻油 1.8 103 铁、钢 0.46 103 甘油 2.4 103 沙石 0.92 103 铜 0.39 103 煤油 2.1 103 铝 0.88 103 水银 0.14 103 A. 液体的吸热能力强于固体的吸热能力 B. 物质的比热容不随物态的变化而变化 C. 物质的比热容越大其吸放热能力越强 D. 物质的密度越大其比热容越小 答案:C 2. 同学们在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,加热质量相同的水 和煤油,比较两种物质的吸热能力。 (1)在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热使其升高相同的 温度,通过比较 比较吸收热量的多少,从而比较水和煤油的吸 热能力。 加热时间 (2)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙 所示,a为水,b为煤油,由图像可知煤油的比热容为 J/ (kg )。[c水=4.2 103 J/(kg )] 2.1 103 (3)另一小组的同学利用图甲所示装置对100 g冰加热,他们每隔相同时间 记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图丙是他根据记录的数据绘制 的温度-时间图像。 ①冰属于晶体,由B C的过程,冰水混合物 (选填“需要”或“不 需要”)吸收热量,内能 (选填“不变”“增加”或“减少”)。 ②设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收 了 J的热量[c冰=2.1 103 J/(kg ),c水=4.2 103 J/ (kg )]。 需要 增加 4.2 103 热量的计算 公式: ①Q=qm m= q= Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每千克(J/kg);m— —燃料质量——千克(kg)。 ②Q=qV V= q= Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每立方米(J/m3); V——燃料体积——立方米(m3)。 注重生活中的应用,考查学生单位换算、公式表达规范和计算能力。 3. 在标准大气压下,质量为500 g、初温为20 的水吸收1.89 105 J的热 量,求水升高的温度。[c水=4.2 103 J/(kg )] 解:由Q吸=cm t可得水吸热后升高的温度: t===90 , 水的初温t0=20 ,末温t=20 +90 =110 , 在标准大气压下,水的沸点为100 ,水在沸腾后温度不再升高, 则水实际升高的温度为100 -20 =80 。 4. 某液体和水的质量相同,初温相同,每分钟吸收的热量均为1 260 J。根据 如图所示的图像计算:[水的比热容为4.2 103 J/(kg )] (1)该液体的比热容为多少? 解:(1)根据Q吸=cm t知c=,由题知,水与液 体的质量、初温均相同,水与液体每分钟吸收的热 量相等,则在12 min内吸收的热量相等,所以液体与 水的比热容之比:c液体∶c水= t水∶ t液体=3∶5,c液体=c水= 4.2 103 J/(kg )=2.52 103 J/(kg ); (2)该液体的质量为多少? 解:(2)由题知,每分钟吸收的热量为1 260 J,12 min内吸收的热量Q吸=1 260 J 12=15 120 J, 由Q吸=cm t得该液体的质量: m===0.12 kg。 参考答案 【易错点剖析】 例1 B 跟踪练习 1. A例2 C 跟踪练习 2. D 例3 D 跟踪练习 3. D 【重难点突破】 1. C2.(1)加热时间 (2)2.1 103 (3)①需要 增加 ②4.2 103 3. 解:由Q吸=cm t可得水吸热后升高的温度: t===90 , 水的初温t0=20 ,末温t=20 +90 =110 , 在标准大气压下,水的沸点为100 ,水在沸腾后温度不再升高,则水实际 升高的温度为100 -20 =80 。 4. 解:(1)根据Q吸=cm t知c=,由题知,水与液体的质量、初温均相 同,水与液体每分钟吸收的热量相等,则在12 min内吸收的热量相等,所以 液体与水的比热容之比:c液体∶c水= t水∶ t液体=3∶5,c液体=c水= 4.2 103 J/(kg )=2.52 103 J/(kg ); (2)由题知,每分钟吸收的热量为1 260 J,12 min内吸收的热量Q吸=1 260 J 12=15 120 J, 由Q吸=cm t得该液体的质量: m===0.12 kg。 $$