1、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_扩散现象 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
2、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、搓手取暖说明条件：物体间存在_；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：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
3、了热；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：吸收相同的热量，比较_多少；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_得出结论质量相等的水和沙子，升高相同 的温度，_吸收的
4、热量多，说明水的吸热能力_；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/mt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 4.2103 J/(kg) ，它表示的物理意义是：质量为 1 kg 的水温度升高（或降低）1 时，吸收（或放出）的热量是 4.2103 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(tt 0)；（2）放热公式：Q 放 cm(t 0t).其中 c 表示比热容，
5、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 分子热运动（2013咸宁）在如图所示的四种现象中，能体现“分子在不停息运动”的是( )方法归纳分子热运动是物质内部分子自发的、无规则的运动，肉眼无法看见，它不同于细小物体在外力作用下的机械运动.21 世纪教育网版权所有来源:21 世纪教育网1.（2014扬州）烟花三月，西湖的万花园，花香袭人.这是因为( )A.分子是运动的 B.分子间存
6、在引力 C.分子间存在斥力 D.物质是由分子组成的2.（2014汕尾）关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是( )A.扩散现象只发生在气体之间 B.液体分子间只存在吸引力C.固体的分子间没有空隙 D.宇宙天体、分子都在不停息地运动3.（2014安徽）运用分子动理论，可以对液体的蒸发现象作出合理的解释：由于液体表面的分子在做_，所以在任何温度下蒸发现象都可能发生；温度越高，分子的_，从而蒸发越快.【来源：21世纪教育网】命题点 2 内能的改变（2013泉州）下列物理现象中，属于通过做功改变物体内能的是( )A.冬天晒太阳，人会感到暖和 B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉C.锯木头时锯条会变热 D.烧红的铁
7、块放入水中会变凉方法归纳寻找表示改变内能方式的“关键词”是判断改变内能方式的一种好方法.“取暖”、“加热”、“降温”、“吸收”等是表示热传递的关键词，“压缩”、“摩擦”、“锻打”、“拧弯”等是表示做功的关键词.【来源：21cnj*y.co*m】1.（2013淄博）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )A.物体内能减少时，一定对外做 功 B.物体内能增加时，温度不一定升高C.汽油机的做功冲程把机械能转化为 内能 D.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多2.（2014泉州）下列生活情景中，属于通过热传递途径改变物体内能的是( )A.锯木头时锯条会变热 B.冬天，人们常常搓手使手变暖C.冬天
8、，人们常用热水袋取暖 D.铁丝被反复弯折，弯折处会变热3.（2014东营）大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷水降温，刹车片过热是通过_方式增加内能的，水喷到刹车片上时，看到热气腾腾，是利用水的_（填一种物态变化名称）过程吸热，来降低刹车片的温度.命题点 3 热量计算小贝家里购买了经济安全、节能环保的太阳能热水器，若该热水器里面装有温度为10 的水 30 kg，经过阳光照射后，水温升高到45 ，在这一过程中水吸收的热量是多少？水的比热容是 4.2103 J/（ kg） 21*cnjy*com点拨：水吸收的热量可用公式Q 吸 =cmt 计算.1.（2013
9、济宁）用两个相同的电热水器给质量同为 2 kg 的物体甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质 10 min 吸收的热量为( )A.0.84105 J B.1.2105 J C.2.52105 J D.都不是，不能计算2.（2014雅安）一水箱中贮 有 10 kg 水，当水温从 20 升高到 22 时，水吸收的热量是_J.c 水 =4.2103 J/（ kg）21*cnjy*com3.（2014 泰安）质量为 10 kg 的水，吸收 4.2105 J 的热量，温度从 20 升高到_.水的比热容为 4.2103 J/（kg）命题点 比较物质的吸热能力比较物质吸热能力的实
10、验综合性强，试题往往要求选择和组装实验器材，运用控制变量法设计实验，运用公式 c=Q/（ mt）进行分析与计算.为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如下表.21 世纪教育网21 世纪教育网物质 质量 /g 初始温度/ 加热时间/min 最后温度/水 60 20 6 4521 世纪教育网食用油 60 20 6 68（1）从表中数据可知，水和食用油的质量_（填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度_（填“高”或“低”）（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量_（填“大于”“等于”或
11、“小于”）食用油吸收的热量.（3）实验表明，_（填“水”或“食用油”）吸热的能力更强.方法归纳比较物质吸热能力的实验中需要利用控制变量法.通常采用下面两种方法比较物质的吸热能力：一、在质量和吸收热量相同的情景下比较升高的温度.若升高的温度小，则吸热能力强.二、在质量和升高温度相同的情景下比较吸收的热量.若吸收的热量多，则吸热能力强.物质 质量/kg 温度升高 10 所需要的时间 /s 温度升高 20 所需要的时间/s沙子 0.03 64 98水 0.03 96 163（4）小明把食用油换成了沙子再进行实验并得出了上表数据，在此实验中，沙子和水吸热的多少是通过_（填“温度计示数”或“加热时间”）
12、来反映的；（5）在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表所示.分析表中数据可知，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，_（填“沙子”或“水”）升高的温度更高；21 教育网（6）根据上述实验结果解释，为什么内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大？一、选择题1.（2014淮安）如图所示，是由微颗粒（1-50 nm）制备得到的新型防菌“纳米纸”.在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾.与此现象有关的判断正确的是( )A.组成“纳米纸”的分子间没 有间隙 B.油与“纳米纸”分子间有斥力没有引力C.“纳米纸”可阻止细菌分子无规则 运动 D.油分子间
13、引力使纸面上的油汇集成小油珠2.（2013绍兴）图中改变内能的方法与其他三种不同的是( )3.（2014衡阳）关于温度、热量和内能的说法中不正确的是( )A.0 的冰块也有内能 B.温度高的物体，内能一定大C.物体放出热量，温度不一定 降低 D.物体对外做功，内能可能減小4.（2014南昌）舌尖 上的中国 2聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美.如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是( ) 21世纪*教育网A.煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用 了铁的比热容大B.炒：主要是通过做功的方式 使藜蒿和腊肉的内能增加C.蒸：是通过热传递和高温水 蒸气
14、液化放热，使榆钱饭蒸熟D.拌：香葱和豆腐要拌着才能 入味，说明分子没有做无规则运动5.（2014南京）下表是一些物质的比热容J（kg），根据表中数据，下列判断正确的是( )【出处：21 教育名师】水 4.2103 铝 0.88103煤油、冰 2.1103 干泥土 0.84103沙石 0.92103 铜 0.39103A.物质的比热容与物质的状态无关B.100 g 水的比热容是 50 g 水的比热 容的两倍C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的 热量，铜块温度变化较大D.寒冬季节，放在室外盛有水的水缸 会破裂，主要是因为水的比热容较大6.（2014株洲）某种物质熔化过程中温度随时间变化的图像如图所示
15、，据图可知，该物质( )A.是晶体，熔点是 0 B.熔化时，固、液之间不发生热传递C.熔化前后比热容不变 D.t=2 min 至 t=6 min 过程中内能不变二、填空题7.（2014宜宾）小华用相同质量的色拉油和水加工同样的菜，用同样的锅在相同火力下同时加热，发现色拉油升温比水快，这说明色拉油的_比水小；一段时间后，色拉油把菜炸黄了，而水没有，这说明色拉油的_比水高.（填“熔点”“沸点”“比热容”或“凝固点”）【版权所有：21 教育】8.（2014遂宁）中考结束,春梅跨进家门就闻见香喷喷的鸡汤味,看见女儿回家,妈妈急忙端上精心准备的鸡汤.往饭桌上放时,由于汤钵太烫,妈妈放下动作稍快,洒了些在
16、桌上,勤快的春梅迅速将桌面清理干净,拿上筷子和妈妈一起享用了这顿丰盛的午餐.“闻见鸡汤的香味”是_现象;“汤钵烫手” 是汤钵和手之间发生了_,使手的内能增加,温度升高.9.（2014泰州）常见物质是由大量分子组成的.扩散现象是由于分子_形成的；一定量的水和酒精混合总体积变小，是由于分子之间存在_；固体和液体很难被压缩，是由于分子之间存在_.10.（2013黑龙江）用电水壶烧水时，如果将壶内20 的水的温度升高 60 ，水吸收的热量是 5.04105 J，那么壶内水的质量是_kg；水的比热容较大，在日常生活中有许多应用此知识的地方，请举出一个实例：_.11.（2014汕尾）改变内能有不同的方式，
17、如图所示，是通过_方式把试管里的水进行加热.水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出管口，水蒸气的内能_（填“增大”或“减小”)，在活塞被推 出的过程中，能量转化情况与内燃机_冲程相同.试管口出现了白雾，这是_（填物态变化名称）现象.12.（2013朝阳）铁的比 热容是 4.5102 J/（kg）.餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将 1 kg 的铁板加热到 130 ，再将九成熟的牛肉盛放在铁板上，等铁板温度降到 70 时，牛肉已经十成熟了.铁板在此降温过程中释放出的热量为_J，不考虑热量散失，则牛肉从铁板处吸收了_J 的热量.2-1-c-n-j-y13.（2013 镇江）质量为 80 kg 的运动员在
18、某次训练中排汗 0.7 kg，假如汗水均从身上蒸发掉而没有流掉，这将导致运动员的体温_约_，内能改变了_J.人体主要成分是水，可认为人的比热容和水的相等，每千克汗水汽化所要吸收的热量为2.4106 J.三、实验探究题14.如图所示，把质量为 1 kg、初温为 20 的水c 水 =4.2103 J/（kg）和煤油放在两个相同的保温（不与外界发生热传递）的容器中，用两个相同的热得快（标有“220 V 210 W”）分别给它们加热，用两只相同的温度计分别测量它们的温度.21cnjycom来源:21 世纪教育网（1）这个实验装置可以研究物质的_；（填字母）A.质量 B.密度 C.比热（2）小红同学把热
19、得快接在家庭电路中，记录了温度随加热时间变化的一些数据（见表），通过对表中数据进行分析，可知：相同质量的不同物质吸收相同的热量，所_不同；根据表中实验数据，计算出煤油的比热是_J/（kg）.时间（min） 0 1 2 3 4 5水温（） 20 23 26 29 32 35油温（） 20 26 32 38 44 50四、简答计算题15.夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，请用所学物理知识解释这个现象.21cnjy16.（2013连云港）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提
20、高室温.当供水温度为 45 时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：地面装饰层材料散热管 陶瓷 塑料 木地板聚乙烯（PE-RT） 136.6 W/m2 103.5 W/m2 93.5 W/m2聚丁烯（PB） 125.7 W/m2 96.9 W/m2 90.0 W/m2（1）若该地暖系统的总水量为 2103 kg，将全部的水从 5 加热至 45 ，水至少需要吸收多少热量？c 水 =4.2103 J/（kg）（2）某家庭木地板的面积为80 m2，散热管材料为聚丁烯（PB），供水温度为45 ，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有
21、关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点.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 做无规则运动 引 斥 高 彼此进入 分子在不停地做无规则运动 间隙 快考点 2 动能 分子势能 转移 转化 温度差 减小 降低 增大 升高 增大 减小 J考点 3 升温 吸热 质量 控制变量法 水 强 热量 质量 温度 J/(kg)各个击破例 1 B题组训练 1.A 2.D 3.无规则运动 无规则运动（热运动）越剧烈例 2 C题组训练 1.B 2.C 3.做功 汽化（或蒸发）例 3 水由 10 升至 45 的过程中吸收的热量 Q 吸 =cmt=4.210 3 J/(kg) 30 kg
22、(45 10 )=4.4110 6 J.www-2-1-cnjy-com题组训练 1.C 2.8.410 4 3.30实验突破例 (1)相同 高 (2) 大于 (3) 水拓展训练 （4）加热时间 （5）沙子 （6）内陆地区沙子多水少，因为沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水快，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也快，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大.整合集训1.D 2.B 3.B 4.C 5.C 6.A 7.比热容 沸点 8.扩散 热传递 9.运动 间隙 斥力 10.3 汽车发动机里用水做冷却剂 11.热传递 减小 做功 液化 12.2.710
23、 4 2.7104 13.下降 5 1.6810 6 14.(1)C (2) 升高的温度 2.1103ww w.21-cn-15.质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小.因此，池水的温度比混凝土低.所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热.21 教育名师原创作品16.（1）水吸收的热量：Q 吸 =cm（t -t0）=4.2 103 J/（kg）210 3 kg（45 -5 ）=3.36108 J；（2）由题知，散热管材料为聚丁烯，用木地板，该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0 W/m2，该供暖系统每小时的散热量：Q=PSt=90.0 W/m 280 m23 600 s=2.592107 J；（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关.
