第5讲分子动理论内能比热容

第5讲分子动理论内能比热容分子动理论分子动理论物质是由______组成的；一切物质的______都在_______地_______；分子间存在相互作用的______力和________力分子热运动一切物质的分子都在不停地做无规则运动.因分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动.温度越_____，分子热运动越剧烈扩散现象定义不同物质在相互接触时_______对方的现象说明_________________________、分子间存在__________影响因素扩散现象跟温度有关，温度越高，扩散进行得越__________________示例闻香气【提示】分子是不能用肉眼直接观察到的，凡是能用肉眼直接观察到的小物体（如灰尘、花粉等）都不是分子.内能内能及其改变定义构成物体的所有分子，其热运动的______与______的总和，叫做物体的内能影响因素物体的内能与温度和质量有关；一切物体在任何情况下都有内能改变方式热传递做功实质内能的______机械能和内能的相互______示例煮饭、热水袋取暖钻木取火、搓手取暖说明①条件：物体间存在_____；②规律：高温物体放出热量，内能____，温度_____；低温物体吸收热量，内能_____，温度_______做功改变内能的两种情况：对物体做功，物体内能______；物体对外做功，内能_______联系做功和热传递改变内能是等效的，没有看到改变内能的具体过程，就无法判断物体内能改变的原因热量概念在热传递过程中，传递内能的多少叫热量，用Q表示单位焦耳（符号：______）说明温度、热量和内能的关系：①温度是一个状态量，通常用“是”、“物体的”等词描述.物体的温度升高，内能增大，但不一定是吸了热；②热量是一个过程量，不能离开热传递，通常用“吸收”、“放出”等词修饰，不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰.物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高.如晶体熔化、液体沸腾的过程③内能是一个状态量，通常用“物体的”、“物体有”等词修饰.物体内能增加，不一定是吸收了热量.物体内能增加，温度不一定升高比热容比较不同物质的吸热能力实验装置实验设计比较水和沙子吸热能力的方法：①吸收相同的热量，比较_______多少；②升高相同温度，比较_______多少探究方法实验时应控制水和沙子的______相同，升高相同的温度或吸收相同的热量（即加热相同的时间），这种研究问题的方法称为____________得出结论①质量相等的水和沙子，升高相同的温度，_______吸收的热量多，说明水的吸热能力_____；②物体吸收热量的多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关比热容物理意义比热容是描述物质吸热本领的物理量定义某种物质，在温度升高时吸收的_______与它的______和升高的______乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示公式c=Q/mΔt单位焦耳每千克摄氏度，符号是_____水的比热容及意义水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，它表示的物理意义是：质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦水的比热容的应用制冷剂、散热剂、调节气候补充（1）吸热公式：Q吸＝cm(t－t0)；（2）放热公式：Q放＝cm(t0－t).其中c表示比热容，m表示物体的质量，t0表示初温，t表示变化后的温度即末温；（3）比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关【提示】在常见的物质中，水的比热容最大.但并非所有跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性.命题点1分子动理论(2015·安徽)挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色．这一现象表明煤的分子在不停地________________，扩散到地面的土层中了．【点拨】本题是一道基础题，考查学生对扩散现象的实质的了解和掌握．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，据此判断．1．(2015·南昌)分子动理论的基本内容：物质是由大量分子、原子构成的；分子在不停地做____________；分子间存在着相互作用的________和________．2．(2015·贵港)如图所示，有两个瓶子，其中一个是空瓶子，另一个瓶子装着红棕色二氧化氮气体，使这两个瓶子口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，我们看到的现象是两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这个现象叫________，在实验开始前，________瓶子里装的是二氧化氮气体．3．(2015·苏州)下列与分子相关的描述正确的是（）A．破镜难圆说明分子间没有引力B．花香四溢说明分子是运动的C．铁、水、空气、磁场等物质都是由大量分子组成的D．物质在固态时体积最小说明分子间没有空隙命题点2内能(2015·烟台)如图所示，“钻木”能“取火”，说明________可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明________可以改变物体的内能，这两种方式在改变物体的内能上是________的．改变物体内能有两种方式：做功和热传递．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分；做功和热传递对于改变物体内能是等效的．4．(2015·莆田)小萱常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和．搓背是通过________的方式改变内能的，泡脚是通过________的方式改变内能的．5．(2014·黄冈)关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度为0℃的物体没有内能B．物体内能增加，一定是通过外界对物体做功C．正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少6．(2015·宜昌)如图所示，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，可看到瓶塞跳起，在这个过程中，下列说法错误的是（）A．给瓶内打气时，外界对瓶内气体做功B．瓶塞跳起时，瓶内气体对外做功C．给瓶内打气时，瓶内气体内能减少D．瓶塞跳起时，瓶内气体温度降低命题点3比热容(2015·泰安)500g的矿泉水，温度由15℃升高到35℃，矿泉水吸收了________J的热量．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]【点拨】直接利用Q吸＝cm(t－t0)计算即可，注意单位的统一．7．(2015·桂林)桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区，湖水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的________较大；秋天漫步在湖边林荫道上，闻到阵阵桂花花香，这属于________现象．8．(2015·济宁)小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示．实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等．分析图像可以得出：________物质为水，另一种液体的比热容为________J/(kg·℃)．9．(2015·长沙)水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的________较大，当气温降低时，水能放出较多的热量，如果某秧田中水的温度降低了2℃，放出了3.36×107J的热量，则该秧田内的水的质量为________kg.[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]命题点探究不同物质的吸热能力探究不同物质的吸热能力实验是热学中最重要的实验，本实验的研究方法是控制变量法和转换法，在两个相同的烧杯内分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个完全相同的酒精灯对它们加热，用加热的时间长短来表示它们吸收热量的多少(转换法)，让水和沙子加热时升高相同的温度，看他们加热时间是否相同．(2015·宿州泗县中学模拟)某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．(1)在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是________．A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同C．取相同质量的水和另一种液体D．盛放水和另一种液体的容器相同(2)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是________℃，这表明实验时的大气压强________(填“大于”“小于”或“等于”)一个标准大气压．(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高得多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力________(填“相同”或“不同”)．探究物质比热容的大小需要控制的变量包括：吸收的热量(加热的时间和加热的方式)，不同物质的质量．观察温度变化来比较其吸热能力．(4)过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃片，发现装____水烧杯上方的玻璃片温度比较高，原因是________________．整合集训一、填空题1．(2015·河南)信阳“毛尖”深受人们喜爱，在制茶过程中，通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速________(填物态变化名称)，这便是制茶工序中的“杀青”．用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高，____________________越剧烈．2．(2015·汕尾)不断弯折铁丝，铁丝的温度升高，是通过________的方法增大铁丝内能的；把铁丝放在火上烤，铁丝的温度升高，是通过________的方法增大铁丝内能的；我们通常把烧红的铁丝放人水中冷却，这是利用了水的________较大的性质．3．(2015·重庆)小林将质量为2kg的水从28℃加热至沸腾时测得水温为98℃，由此可知当地大气压________(填“大于”“等于”或“小于”)1标准大气压；水吸收的热量是________J．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]4．(2015·吉林)运动会上常用气球来装饰会场．如图所示，在烈日暴晒下，通过________的方式，使气球内能________，气球内气体膨胀做功，可能导致气球胀破．5．(2014·株洲)净含量为350mL(1mL＝1×10－6m3)的瓶装饮用纯净水的质量为________kg；若将其放入冰箱冷藏，温度降低了20℃，则水放出的热量为________J．[已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)]二、选择题6．(2015·扬州)下列现象中，不能用分子动理论解释的是（）A．走进花园闻到花香B．放入水中的糖使水变甜C．看到烟雾在空中弥漫D．水和酒精混合总体积变小7．(2014·广安)汽车的正常运行除了要加油外，还需要加水，水作为冷却剂有其重要的意义，这是因为水具有（）A．较低的凝固点B．较大的比热容C．较小的密度D．较高的沸点8．(2014·威海)下列关于热现象的说法，正确的是（）A．物体温度升高一定是吸收了热量B．冰在熔化时温度不变内能增加C．从游泳池里上来感觉冷是由于水蒸发放热D．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小9．(2015·莱芜)关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（）A．温度为0℃的物体没有内能B．物体温度升高，一定是吸收了热量C．物体吸收了热量，温度可能不变D．物体内能减少时，一定对外做功10．(2015·怀化)下列现象中，是通过做功改变物体内能的是（）A．冬天在火炉边烤火B．冬天两手相互摩擦，手发热C．用酒精灯把烧杯中的水烧开D．夏天穿薄衣服凉快11．今年五一，吴力在父母的协助下，从早上8：00开始每隔半小时分别对我市文化园的气温和园内人工湖的水温进行了测量，如图是他根据记录的数据绘成温度T随时间t变化的图线．据图可以判断（）A．实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较大B．实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较小C．实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较大D．实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较小12．(2015·厦门)铁的比热容大于铜的比热容．质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量，若吸收的热量全部转化为内能，则铁块的（）A．温度升高较少B．末温较低C．内能增加较少D．内能较小13．(2015·益阳)炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是（）A．水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低B．水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少C．石头的吸热能力强，因此石头升温快D．这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度相同14．(2015·雅安)铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则（）A．铜块的末温高B．铁块的末温高C．铜块的温度降低得多D．铁块的温度降低得多三、实验题15．(2015·苏州)在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示，在组装器材时应先调节________(“A”或“B”)的高度，调节它的高度是为了____________________．(2)组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油____________，得出结论．要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是________．(3)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热、耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出一个即可)．四、计算题16．(2015·上海)质量为0.2千克的水温升高50℃，求水吸收的热量．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]17．某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验，经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20℃，经8750s时间后上升到45℃[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．请计算：(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？(2)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？第5讲分子动理论内能比热容考点解读考点1分子分子不停做无规则运