內能和比熱容綜合復習(一)

模塊一

分子動理論和擴散現象

一、知識點

1．分子動理論

⑴物質是由大量分子構成，分子間有間隙；

⑵分子間存在相互作用力，分為引力和斥力；

⑶分子是不停無規則運動的，溫度高，運動快．

2．擴散現象

⑴不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象叫擴散現象；

⑵溫度越高，擴散越快；

⑶擴散現象不局限于氣體和液體，固體之間也可以發生擴散現象；

⑷擴散現象也不局限于同一狀態的不同物質，固體、液體、氣體之間同樣能發生擴散現象．

二、例題精講

【例1】★

用分子運動論對下列現象解釋錯誤的是()

A．

花香四溢﹣﹣分子不停地運動

B．

破鏡不能重圓﹣﹣分子間存在斥力

C．

氧氣被壓入鋼瓶中﹣﹣分子間有間隙

D．

鐵絲很難被拉斷﹣﹣分子間存在引力

考點：

分子動理論的基本觀點．

解析：

A、花的芳香類物質分子不停的做無規則的運動，通過擴散充滿空間，所以花香四溢，解釋正確，不符合題意；

B、破鏡之所以不能重圓，是因為破碎的鏡片間的距離較大，大于分子力的作用距離，并不是由分子間的斥力造成的，B解釋正確，符合題意；

C、由于分子間存在間隙，氧氣分子在壓力作用下，分子間距變小，被壓入鋼瓶，解釋正確，不符合題意；

D、由于鋼絲分子間存在引力，所以鋼絲很難被拉斷，解釋正確，不符合題意．

答案：

B

【測試題】

對下列常見現象的解釋，正確的是()

A．

物體熱脹冷縮，是因為分子的大小隨溫度的變化而改變

B．

破鏡難圓，是因為分子間有排斥力

C．

桂花飄香，是因為分子在不停地運動

D．

水往低處流，是因為分子之間有引力

考點：

分子動理論的基本觀點．

解析：

A．物體熱脹冷縮，是因為物體的分子間的距離隨溫度的變化而變化，故A不正確；

B．破鏡不能重圓，是因為玻璃分子間的距離大于分子直徑的10倍以上，超出了分子力的作用范圍，分子間的作用力就十分微弱，分子間幾乎沒有作用力，故B不正確；

C．花香四溢，是因為氣體分子在不停地運動的結果，故C正確；

D．水往低處流，是因為受到豎直向下的重力的作用，故D不正確．

答案：

C

【例2】★

如圖，將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩鉛塊就會結合起來，甚至下面吊一重物，都不能把它們拉開，這說明()

A．

兩鉛塊被壓得太緊

B．

下面所吊的重物還不夠重

C．

兩鉛塊分子之間有引力

D．

大氣壓作用使它們不能分開

考點：

分子間的作用力．

解析：

兩塊表面平整的鉛放在一起，經過一段時間下面能吊起重物，說明分子間存在引力．

答案：

C

【測試題】

用細線把很干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，記住測力計的讀數．使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如圖所示．則彈簧測力計的讀數()

A．

不變，因為玻璃板重力不變

B．

變大，因為玻璃板沾水變重了

C．

變小，因為玻璃板受到了浮力作用

D．

變大，因為玻璃板與水的接觸面之間存在分子引力

考點：

分子間的作用力．

解析：

因為玻璃和水接觸在一起，并且玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內，故水分子和玻璃分子之間存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板時，彈簧測力計的讀數將變大，不是因為沾水，故ABC錯、D正確．

答案：

D

【例3】★★

將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩個鉛拄就會結合起來，甚至下面吊一個重物都不能把它們拉開．這個現象說明()

A．

分子之間存在引力

B．

分子之間只有引力，沒有斥力

C．

分子之間存在斥力

D．

分子之間只有斥力，沒有引力

考點：

分子間的作用力．

解析：

將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，經過一段時間，兩個鉛柱的分子間的距離很近，分子間的引力使它們緊緊結合在一起．

物質的分子間既有引力又有斥力，但是緊密結合在一起的兩個鉛柱下面能吊起重物，只能說明分子間存在引力，不能說明分子間存在斥力．

答案：

A

【測試題】

兩滴水銀接近時能自動結合為一滴較大的水銀滴，這一現象說明()

A．

分子間存在引力

B．

分子間存在斥力

C．

分子間有間隙

D．

物質間有擴散現象

考點：

分子間的作用力．

解析：

兩滴水銀之所以會合成一滴是因為當分子相互靠近時分子間存在著相互的吸力，將兩滴水銀合成了一滴．

答案：

A

模塊二

內能和改變內能的兩種方式

一、知識點

1．內能

⑴物體所有分子具有的分子動能和分子勢能的總和，統稱為內能；

⑵分子動能：分子由于運動而具有的能．溫度越高，分子運動越劇烈，分子動能越大；

⑶分子勢能：由于分子間存在引力和斥力，分子具有分子勢能．分子作用力越大，分子勢能越大．

2．改變內能的方式：

⑴熱傳遞；

⑵做功．

二、例題精講

【例4】★

物體的內能是指()

A．

物體中個別分子所具有的能

B．

物體內部所有分子無規則運動的動能和分子勢能的總和

C．

物體做機械運動所具有的能

D．

物體做機械運動和熱運動的能的總和

考點：

內能的概念．

解析：

物體的內能是物體內部所有分子無規則運動的動能和分子勢能的總和，所以ACD錯誤，B正確．

答案：

B

【測試題】

下列說法正確的是()

A．

內能是由于分子運動所具有的，就是動能

B．

0℃時，物體的內能為零

C．

在地面上靜止的物體上沒有能量

D．

內能是不同于機械能的另外一種形式的能

考點：

內能的概念．

解析：

A、內能是指物體內部所有分子做無規則運動所具有的動能和分子勢能的總和，故說法錯誤；

B、一切物體都有內能，故說法錯誤；

C、在地面上靜止的物體上沒有機械能，但是有內能，故說法錯誤；

D、說法正確．

答案：

D

【例5】★★

下列關于內能的說法正確的是()

A．0℃的冰一定和0℃的水內能一樣大

B．

0℃的水一定比5℃的水內能小

C．

0℃的水一定比5℃的水熱量小

D．

以上說法都不正確

考點：

內能的概念．

解析：

A、0℃的冰變為0℃的水，這是熔化現象，熔化要吸熱，所以同質量的0℃的水內能大，A選項沒有說質量，因此該選項說法不正確；

B、由于沒有說明質量的大小，因此0℃的水不一定比5℃的水內能小，因此該選項說法不正確；

C、熱量是個過程量，不能說“物體的熱量”，因此該選項說法不正確．

答案：

D

【測試題】

關于物體的內能，下列說法中正確的是()

A．

同一物體溫度降低，它的內能一定減少

B．

熱量總是由內能大的物體傳遞給內能小的物體

C．

溫度為0℃的物體沒有內能

D．

溫度相等的1kg水和1g水內能相同

考點：

內能的概念．

解析：

A、同一個物體質量不變，狀態不變，溫度降低，物體內能一定減少．符合題意．

B、熱量總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體．熱量傳遞方向跟物體的內能沒有關系．不符合題意．

C、溫度為0℃的物體也有內能．不符合題意．

D、1kg水和1g水狀態相同，溫度相同，1kg水質量大于1g水的質量，所以1kg水

內能大．不符合題意．

答案：

A

【例6】★★★

質量相同的0℃的冰、0℃的水、0℃的水蒸氣中，它們的內能()

A．

一樣大

B．

冰的內能最大，水蒸氣的內能最小

C．

水的內能最大，冰的內能最小

D．

水蒸氣的內能最大，冰的內能最小

考點：

內能的概念．

解析：

質量相等溫度相等的冰、水和水蒸氣，分子動能相等，冰的分子勢能最小，水蒸氣的分子勢能大，所以水蒸氣的內能大一些．

答案：

D

【測試題】

一杯0℃的冰和一杯0℃的水，比較其內能的大小()

A．

水的內能一定較大

B．

冰的內能一定較大

C．

若冰的質量比水的質量大，則冰的內能一定比水的內能大

D．

若冰和水的質量相等，冰的內能一定比水的內能小

考點：

內能的概念．

解析：

⑴由于不知道質量大小，因此不能單獨從溫度上分析內能的大小，故選項AB說法不正確；

⑵如果冰的質量比水的質量大，但是水變成冰的過程需要吸收熱量，因此還是分析不出它們內能的大小，故選項C說法不正確；

⑶0℃的冰在熔化成0℃的水的過程中，不斷吸收熱量，內能增大，但是溫度不變．因此相等質量的冰和水，冰的內能一定比水的內能小，故選項D說法正確．

答案：

D

【例7】★★★

科考隊員在野外考察時經常利用冰雪來獲得生活用水，如圖所示的是將一定質量的冰，從

﹣20℃加熱到沸騰過程，溫度隨時間變化的圖像(不考慮水中有雜質產生的影響)，下列對圖像分析正確的是()

A．

冰的熔點是0℃，水的沸點是100℃

B．

科考隊員所處位置的大氣壓高于標準大氣壓

C．

冰熔化的過程中分子動能和分子勢能都增大

D．

水沸騰的過程分子動能不變、分子勢能增大

考點：

沸點及沸點與氣壓的關系；內能的概念．

解析：

A、由圖可見冰的熔點是0℃，水的沸點是80℃，該選項說法不正確；

B、標準氣壓下水的沸點是100℃，而實驗中水的沸點是80℃，說明科考隊員所處位置的大氣壓高低于標準大氣壓，該選項說法不正確；

C、冰熔化的過程，溫度不變，分子動能不變，分子勢能增大，該選項說法不正確；

D、水在沸騰過程中，溫度不變，分子動能不變，分子勢能增大，該選項說法正確．

答案：

D

【測試題】

一個物體的溫度升高，下列選項正確的是()

A．

分子運動速度加快，內能增加

B．

分子運動速度加快熱量增加

C．

分子運動速度加快，機械能增加

D．

分子運動速度不變內能增加

考點：

分子動理論的基本觀點；內能的概念．

解析：

A、分子運動得快慢與溫度有關，溫度越高分子運動地越劇烈；又物體內能的大小和溫度、質量、狀態等因素有關，當質量和狀態一定的情況下，溫度升高內能增加．故A說法正確，符合題意；

B、熱量是發生在熱傳遞過程中，是一個過程量，不是狀態量，因此不能說物體的熱量，可以說物體的內能，故B選項說法不正確，不符合題意；

C、物體溫度升高分子運動加快，但機械能的大小與物體溫度無關，故C選項說法不正確，不符合題意；

D、物體的溫度升高，分子的運動速度加快，故D選項說法不正確，不符合題意．

答案：

A

【例8】★

兩個相互接觸的物體之間沒有熱傳遞，是因為具有相同的()

A．

熱量

B．

熔點

C．

內能

D．

溫度

考點：

熱傳遞．

解析：

如果兩個物體間的溫度相同，那么它們之間就不會發生熱傳遞．

答案：

D

【測試題】

兩個物體相接觸，熱量不從一個物體向另一個物體傳遞的原因，是兩個物體具有相同的()

A．

溫度

B．

熱量

C．

內能

D．

比熱容

考點：

熱傳遞．

解析：

熱傳遞總是從高溫物體向低溫物體進行傳遞．

高溫物體內能減小，低溫物體內能增加；當兩個物體沒有溫度差后，熱傳遞現象也就停止．

答案：

A

【例9】★★

把一塊0℃的冰投入0℃的水里(周圍氣溫也是0℃)，過了一段時間后，下列說法正確的是()

A．

有些冰熔化成水使水增多

B．

有些水凝固成冰使冰增多

C．

冰和水的多少都沒變

D．

以上說法都不對

考點：

熱傳遞．

解析：

把一塊0℃的冰投入0℃的水里(周圍氣溫也是0℃)，所以沒有溫度差就沒有熱傳遞，冰因不能吸收熱量所以不能繼續熔化．

答案：

C

【測試題】

質量相等的一塊鐵和一杯水，吸收相等的熱量后，把鐵塊投入水中，那么()

A．

熱量由鐵塊傳給水

B．

熱量由水傳給鐵塊

C．

鐵塊和水之間沒有熱傳遞

D．

以上三種情況都有可能

考點：

熱傳遞．

解析：

水的比熱容最大，相同質量的鐵塊和水，吸收相同的熱量后，水的溫度變化較小，但由于鐵塊和水的初溫沒有告知，無法判定兩者末溫的高低，因此它們之間的熱傳遞方向也無法確定．

答案：

D

【例10】★

(多選)下列現象及做法屬于利用熱傳遞改變物體內能的是()

A．

烈日下的石凳表面溫度升高

B．

鐵絲多次彎折處溫度升高

C．

冬天利用暖氣取暖

D．

鉆木取火

考點：

熱傳遞改變物體內能．

解析：

A、烈日下的石凳表面溫度升高，是通過熱傳遞的方式增加了石凳的內能，符合題意；

B、鐵絲多次彎折處溫度升高，是對鐵絲做功增加了鐵絲的內能，屬于做功改變物體的內能，不符合題意；

C、冬天利用暖氣取暖，是通過熱傳遞的方式改變內能，符合題意；

D、鉆木取火，屬于摩擦生熱，是克服摩擦力做功增加了內能，屬于做功改變物體內能，不符合題意．

答案：

AC

【測試題】

下列所描述的場景中，屬于利用熱傳遞改變物體內能的是()

A．

冬天人們搓手取暖

B．

從滑梯上滑下時臀部感覺到熱

C．

溫室效應使得多年的積雪熔化了

D．

古代的人鉆木取火

考點：

熱傳遞改變物體內能．

解析：

冬天人們搓手取暖，從滑梯上滑下時臀部感覺到熱，古代的人鉆木取火都是通過做功改變物體的內能，故A、B、D都不符合題意；

外界溫度升高，熱量從大氣轉移到積雪，使積雪熔化，是利用熱傳遞改變物體內能，符合題意．

答案：

C

【例11】★

下列現象中，通過做功改變物體內能的是()

A．

天寒地凍，人們在室內燒炭火取暖

B．

感冒發燒，人們用濕毛巾敷額頭降溫

C．

烈日炎炎，人們走進空調房避暑

D．

電爐通電，電熱絲發熱變紅

考點：

做功改變物體內能．

解析：

在室內燒炭火取暖，用濕毛巾敷額頭降溫，走進空調房避暑，這三種方法都是通過熱傳遞改變物體的內能，是能量的轉移過程，故A、B、C都不符合題意；

爐絲發熱變紅是電流做功，將電能轉化為內能，是通過做功改變物體內能的，符合題意．

答案：

D

【測試題】

下列現象中，通過做功改變物體內能的是()

A．

兩手互搓，手會發熱

B．

曬太陽時，人覺得熱

C．

對手哈氣，手會變熱

D．

在火爐旁，身體變熱

考點：

做功改變物體內能．

解析：

A、兩手互搓，對手做功，手的內能會增大，溫度會升高，符合題意；

B、曬太陽時，通過熱傳遞改變人的內能，人因此會感覺熱，不符合題意；

C、對手哈氣，是通過熱傳遞方式改變手的內能，所以手會變熱，不符合題意；

D、在火爐旁，火會以熱輻射的方式使身體變熱，不符合題意．

答案：

A

模塊三

比熱容和熱值

一、知識點

1．比熱容：單位質量的某種物質，溫度升高(或降低)1°C所吸收(或放出)的熱能叫做這種物質的比熱容．

⑴單位：焦/(千克·攝氏度)、J/(kg·°C)；

⑵物理意義：c水＝4.2×103

J/(kg·°C)表示：1kg的水溫度升高1°C所吸收的熱量為4.2×103

J；

⑶同種物質的比熱容相同，不同物質的比熱容一般不同，比熱容是物質的一種物理屬性；

⑷熱量的計算公式：，．

2．燃料的燃燒值：燃燒值是燃料的特性，不是所有物質都具有的特性．它反映的是燃料燃燒過程中所釋放熱量本來大小的物理量．

⑴意義：表示相同質量的燃料完全燃燒時放出的熱量不同；

⑵燃料燃燒發熱計算公式：Q＝mq，m為燃料質量，q為熱值，單位為J/kg(焦每千克)．

二、例題精講

【例12】★

沿海地區同沙漠地區相比，冬暖夏涼，晝夜溫差小．這是因為()

A．

水的密度比沙石的密度小

B．

水的比熱容大于沙石的比熱容

C．

水的熱量大于沙石的熱量

D．

水的傳熱本領比沙石的傳熱本領差

考點：

水的比熱容的特點及應用．

解析：

沿海地區和沙漠地區相比，沿海地區水多，水的比熱容大，在相同的吸放熱條件下，水的溫度變化小，冬暖夏涼，晝夜溫差小．

答案：

B

【測試題】

炎熱的盛夏，人站在水中時感覺涼爽，而當人赤腳走在沙土上時卻感到燙腳．這主要是因為水和沙具有不同的()

A．

熱量

B．

質量

C．

比熱容

D．

密度

考點：

水的比熱容的特點及應用．

解析：

沙子燙，海水涼，它們的比熱容有關，水的比熱容較大，相同質量的水和沙子，在同樣的日照條件下，吸收相同的熱量，水的溫度變化小，沙子的溫度變化大，所以海水涼，砂子燙．

答案：

C

【例13】★★

在測定汽油熱值的實驗中，記錄的實驗數據如下表所示．表中Q為汽油完全燃燒放出的熱量，m為燃燒汽油的質量．請根據表中數據寫出Q與m的關系式：_____________．

Q/J

2.3×107

4.6×107

6.9×107

9.2×107

1.15×108

1.38×108

m/kg

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

考點：

燃料的熱值．

解析：

由表中數據可得：

＝4.6×107J/kg，∴Q＝(4.6×107J/kg)×m

答案：

Q＝(4.6×107J/kg)

×m

【測試題】

0.3kg的酒精完全燃燒放出了9.0×106J的熱量，則酒精的熱值為_____×107J/kg；5kg酒精的熱值又是多少呢？答：_____×107J/kg．

考點：

燃料的熱值．

解析：

∵Q＝mq，∴酒精的熱值：

q＝＝3.0×107J/kg，熱值是物質的特性，與物質的質量無關，5kg酒精的熱值是3.0×107J/kg．

答案：

3.0；3.0．

模塊四

熱機和汽油機的四個沖程

一、知識點

1．內燃機

把燃料燃燒時釋放的內能轉變為機械能的裝置叫做熱機．燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機叫做內燃機，最常見的是汽油機和柴油機．

2．汽油機工作過程：

⑴吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉；活塞由上端向下運動；汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸．當活塞運動到氣缸的最下端時，進氣門關閉．此過程中無機械能變化．

⑵壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉；活塞由氣缸的最下端向上運動；燃料混合物被壓縮，混合氣體的壓強增大，溫度升高．此過程中機械能轉換成內能．

⑶做功沖程：進氣門和排氣門都關閉；火花塞產生火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞由上向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動．此過程中內能轉換成機械能．

⑷排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開；活塞由下向上運動；廢氣排出氣缸．為下一個循環最好準備．此過程中無機械能變化，活塞的慣性使汽油機進入下一個循環．

⑴吸氣沖程

⑵壓縮沖程

⑶做功沖程

⑷排氣沖程

二、例題精講

【例14】★★

熱機工作時，能量的轉化過程是()

A．

內能→化學能→機械能

B．

化學能→內能→機械能

C．

化學能→機械能→內能

D．

內能→機械能→化學能

考點：

熱機．

解析：

熱機工作時需要燃料，即通過燃料燃燒將化學能轉化為內能，而后通過內能做功，即將內能轉化為機械能．

答案：

B

【測試題】

某機器的能量流向圖如圖所示，據此推測該機器可能是()

A．

熱機

B．

電動機

C．

發電機

D．

電熱水器

考點：

熱機．

解析：

A、如圖該機器將一部分內能轉化成了機械能，還有一大部分內能散失掉了，所以該機器是熱機．

B、電動機是將電能轉化為機械能的機器；

C、發電機是將機械能轉化為電能的機器；

D、電熱水器是將電能轉化為內能的機器．

答案：

A

【例15】★★

汽油機的一個工作循環中，內能轉化為機械能的是()

A．

吸氣沖程

B．

壓縮沖程

C．

做功沖程

D．

排氣沖程

考點：

內燃機的四個沖程．

解析：

汽油機的一個工作循環包括：吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程．壓縮沖程活塞向下運動，壓縮燃料混合物做功，將機械能轉化為內能；做功沖程是高溫高壓的燃氣推動活塞做功，是將內能轉化為機械能的過程，帶動曲軸轉動，對外提供動力．

答案：

C

【測試題】

在四沖程汽油機工作過程中，將機械轉化成內能的沖程是()

A．

吸氣沖程

B．

壓縮沖程

C．

做功沖程

D．

排氣沖程

考點：

內燃機的四個沖程．

解析：

在壓縮沖程中，燃料混合物被壓縮，混合氣體的壓強增大，溫度升高．此過程中機械能轉換成內能．

答案：

B