鐵水有内能 冰山有内能

分子熱運動

知識點1、物質的結構

（1）物質是由許許多多肉眼看不見的得分子、原子構成的。通常以10-10m為單位來量度分子。分子數量巨大。

（2）分子間有間隙

知識點2、分子熱運動

（1）氣體擴散實驗液體擴散實驗固體擴散實驗

注意：将密度大的二氧化氮氣體和硫酸銅溶液放在下面，密度小的空氣和清水放在上面，目的是避免由于重力作用而對實驗造成影響；

（2）擴散現象：

①定義：不同的物質在互相接觸時彼此進入對方的現象，叫做擴散。

②擴散現象表明：一切物質的分子都在不停地作無規則的運動，同時還說明分子之間有間隙。

③擴散現象是由于分子不停地運動形成的，并不是在宏觀力的作用下發生的，分子的運動是分子自身具有的特性，與外界的作用無關。

注意:從氣體、液體和固體的擴散速度可知，氣體分子的無規則運動最劇烈，固體分子的無規則運動最不劇烈，液體分子無規則運動的劇烈程度在氣體和固體之間。

（3）分子的熱運動

①定義：一切物質的分子都在不停的做無規則的運動。這種無規則運動叫做分子的熱運動。

②溫度越高，物質的擴散越快，分子運動越劇烈。

注意：任何溫度下，構成物質的分子都在不停的做無規則運動，僅是運動速度不同而已。不能錯誤的認為0℃以下的物質分子不會運動。

③分子運動越劇烈，物體溫度越高。

知識點3、分子間的作用力

（1）分子間存在相互作用的引力和斥力。

（2）分子間存在着引力和斥力的現象

①說明分子間存在引力的現象有：很多物體有一定的形狀；在荷葉上，兩滴水靠近時可自動合并為一滴水；固體很難被拉斷；兩塊底面磨平的鉛塊相互緊壓後會結合在一起等。

②說明分子間存在斥力的現象有：物體不能被壓縮到無限小，固體和液體很難被壓縮。

（3）分子動理論的容

①常見的物質是由大量的分子、原子構成的；

②物質内的分子在不停地做熱運動；

③分子之間存在引力和斥力。

［易錯區］機械運動和分子的熱運動

易誤點辨析：在分析實際事例時，易把宏觀微小物體的機械運動和分子的熱運動混為一談。分子不停地做無規則運動與外力作用下的機械運動是不同的。

（1）機械運動是宏觀物體的運動，可直接觀察到，而分子的熱運動是分子在不停地作無規則的運動，直接用肉眼觀察不到。

（2）分子不停地做無規則運動是自發産生的，并不是在外力作用下形成的；而機械運動則是在外力作用下的宏觀物體的運動。

（3）分子運動的快慢與溫度有關，溫度越高，分子運動越劇烈；而機械運動的快慢與溫度無關，但與所受外力有關。

内能

知識點1、内能

（1）①分子動能：分子在不停地作無規則的運動，同一切運動的物體一樣，運動的分子也具有動能。分子由于運動而具有的能叫做分子動能。物體的溫度越高分子熱運動的速度越大，動能越大。

②分子勢能：由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用，因而分子具有勢能叫做分子勢能。

③物體的内能：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和。

單位：焦耳（J），各種形式能量的單位都是焦耳。

注意:從五個方面理解物體的内能

①内能是指物體的内能，不是分子的内能，更不能說是個别分子和少數分子所具有的能量，而是物體内部所有分子共同具有的分子動能和分子勢能的總和。

②一切物體在任何情況下都具有内能。根據分子動理論可知，一切物體中的分子都在不停地做無規則運動，分子間都有分子力的作用，無論物體處于何種狀态、是何形狀、溫度是高是低都是如此。因此，一切物體在任何情況下都具有内能。例如，50℃的水具有内能，0℃的水具有内能，-10℃的冰仍然具有内能，隻是對于同樣的水，溫度降低時其内能減少了而已。

③内能具有不可測量性，即不能準确知道一個物體的内能的具體數值。

④物體的内能可以發生改變，内能發生變化時，物體的表現方式有溫度改變和物态改變兩種。

⑤内能是不同于機械能的另一種形式的能，機械能與整個物體的機械運動情況有關，而内能與物體内部分子的熱運動和分子之間的相互作用情況有關。

知識點2、物體内能的改變

（1）熱傳遞改變物體内能

條件:不同物體或同一物體的不同部分之間存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會發生熱傳遞。

方向:由高溫物體轉移到低溫物體或由同一物體的高溫部分轉移到低溫部分。

過程:高溫物體放出熱量→内能減少→溫度降低;低溫物體吸收熱量→内能增加→溫度升高。結果:不同物體或同一物體的不同部分溫度升高。

實質:内能發生了轉移，能的形式并未發生改變,

熱量：在熱傳遞過程中，傳遞内能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。（熱量是過程量，隻能說“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“含”、“有”熱量。“傳遞溫度”的說法也是錯的。）

熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，内能減少；低溫物體吸收熱量，溫度升高，内能增加；

注意： 因為在熱傳遞過程中傳遞的是能量而不是溫度，所以在熱傳遞過程中，高溫物體降低的溫度不一定等于低溫物體升高的溫度。且在熱傳遞過程中，若不計能量損失，則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量：

（2）做功改變物體的内能

做功可以改變内能：對物體做功物體内能會增加（将機械能轉化為内能）。

物體對外做功物體内能會減少（将内能轉化為機械能）。

做功改變内能的實質：内能和其他形式的能（主要是機械能）的相互轉化的過程。

如果僅通過做功改變内能，可以用做功多少度量内能的改變大小。

（3）做功和熱傳遞在改變物體内能上是等效的

改變物體内能的途徑有兩個：做功和熱傳遞。一個物體内能的改變，可以通過做功的方式，也可以通過熱傳遞的方式來實現，即做功和熱傳遞在改變物體内能上是等效的。

知識點3、熱量

（1）定義：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。熱量用符号Q表示。

（2）單位：熱量和功都可以用來量度物體内能的改變，所用的單位相同，功的單位是焦耳，熱量的單位也是焦耳，内能的單位也是焦耳，符号是J。

（3）理解熱量的概念應注意以下三點

①熱量是内能轉移多少的量度，是一個過程量，可以用“吸收”或“放出”來表述

②物體放出了多少熱量，内能就減少多少；物體吸收了多少熱量，内能就增加多少。但要注意，内能減少或增加并不隻與放出或吸收熱量有關，做功也可以改變物體的内能。

熱傳遞可以改變物體的内能，使其内能增加或減少，但溫度不一定改變（如晶體的熔化、凝固過程）

比熱容

知識點1、比較不同物質吸熱的情況

（人教版九年級物理P11實驗）

實驗應注意：（1）實驗中水和食用油的質量相同，而非體積相同。

（2）電加熱器要放在燒杯底部，以使整杯水或食用油受熱均勻。用電加熱器能夠更準确地實現相同時間内放出相同的熱量。

（3）溫度計的玻璃泡高度适當，全部浸入液體中且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和電加熱器。

方法技巧：（1）控制變量法：本實驗中，控制了水和是喲。食用油的質量、吸收的熱量相等，通過溫度變化量不同，說明水和食用油的吸熱本領不同；控制了水和食用油的質量、溫度變化量相同，通過加熱時間（吸收熱量的多少）不同來說明水和食用油的吸熱本領不同。

（2）轉換法：電加熱器每秒放出的熱量是一定的，通電時間越長，放出的熱量越多。不考慮熱損失，放出的熱量全部被水或食用油吸收，故物質吸收熱量的多少就轉換成加熱時間的長短。

知識點2、比熱容

（1）定義：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。比熱容用符号c表示。

（2）物理意義：為了比較不同物質的吸、放熱能力而引入的一個物理量。單位質量的某種物質溫度升高1℃所吸收的熱量，與它溫度降低1℃所放出的熱量相等，在數值上都等于它的比熱容。

（3）單位：焦每千克攝氏度，符号是J／（kg·℃）。有時比熱容單位也可寫作J（kg·℃）-1。

（4）比較比熱容的方法：

①質量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時間）：吸收熱量多，比熱容大。

②質量相同，吸收熱量（加熱時間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。

注意:四點透析比熱容

①比熱容是物質自身的性質之一，它反映了不同物質吸、放熱本領的強弱，比熱容大的物質吸、放熱本領強，比熱容小的物質吸、放熱本領弱。

②比熱容的物理意義：如水的比熱容是x103J／（kg·℃），其物理意義是：質量為1kg的水，溫度升高（或降低）1℃時，所吸收（或放出）的熱量為x103J。

③對于同一物質，比熱容的數值還與物質的物态有關，在不同物态下，比熱容是不同的。加如:水的比熱容是4.2x103J／（kg·℃），而冰的比熱容是2.1x103J／（kg·℃）．

④物質的比熱容不随物質的質量、吸收（或放出）熱量的多少及溫度的變化而變化；隻要是相同的物質，在物态相同時，不論其形狀、質量、溫度高低、放置地點如何，比熱容一般都相同。

（4）觀察“一些物質的比熱容”表，可以發現：

①每種物質都有确定的比熱容，不同物質的比熱容一般不同。

②常見的物質中，水的比熱容最大，是 x103J/(kg·℃)

③水和冰的比熱容不同，說明物質的比熱容與物質的物态有關。

④有個别的不同種物質（例如冰和煤油），其比熱容相同。

⑤液态物質的比熱容一般比固态物質的比熱容大。

注意:水的比熱容較大，這一特點在日常生産生活及調節溫度中具有重要應用，其應用主要有以下兩個方面：

①水的吸（放）熱本領較大強，用水作為散熱劑或冷卻劑。

②水的溫度難改變，對機器或生物體起保護作用。由于水的比熱容大，一定質量的水與其它相同質量的物質相比，吸收或放出相同的熱量，水的溫度變化小。如生物體内水的比例很高，當環境溫度變化較快時，水的溫度變化較慢，有利于調節生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對生物體造成嚴重損壞。再如，水的比熱容大于泥土、沙石的比熱容，是沙漠地區與沿海地區晝夜溫差相差很大的原因，沙石、幹泥土等物質比熱容較小，吸收（或放出）相同的熱量，水升高（或降低）的溫度比其質量相等的沙石、幹泥土升高（或降低）的溫度小得多。因此沿海地區晝夜溫差較小，沙漠地區晝夜溫差較大。某些城市建設人工湖來調節氣溫，也是相通的道理。

知識點3、熱量的計算

（1）熱量的計算公式

①吸熱公式：Q吸＝Cm（t末-t始）②放熱公式：Q吸＝Cm（t始-t末）

式中c表示物質的比熱容，m 表示物體的質量，“t末-t始”表示降低的溫度，有時可用Δt表示，此時吸熱公式可寫成。Q＝CmΔt

（2）熱量計算的一般式：

Δt 表示溫度的變化量。

可見物體吸收或放出熱量的多少由物體的質量、物質的比熱容和物體溫度的變化量這三個量的乘積決定，跟物體溫度的高低無關

Q吸和Q放公式中個物理量的單位：比熱容c的單位是J／（kg℃），質量m的單位是kg，溫度（t或t0或Δt）的單位是℃，熱量Q的單位是J，計算時要注意單位的統一。

（3）進行熱量計算時應注意的四個問題 ①正确理解公式中各量的物理意義。 ②統一公式中各物理量的單位務必統一。

③公式适用于物态不發生變化時物體升溫（或降溫）過程中吸熱（或放熱）的計算。如果吸、放熱過程中存在着物态變化，則不能使用這幾個公式。

④解題時要認真審題，注意文字叙述中升高t（℃），升高了t（℃），降低t（℃），降低了t（℃）對應的是溫度的改變量，而升高到t（℃），降低到t（℃）對應的是物體的末溫為t（℃）。

（4）熱平衡方程

兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最後兩物體溫度相同，成為“達到熱平衡”。用公式表示為Q吸＝Q放（熱平衡方程）。

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