第5讲 分子动理论 内能 比热容纵观贵州省近两年内能、比热容的中考试题，它在中考中占有一定的比例，它是热学板块的核心，中考的重点分布在分子的理论的应用、改变内能的方法、比热容知识的应用．考试题型以填空题、选择题、计算题居多，考点分布均衡．考试说明1.知道常见的物质是由分子、原子构成的.2.知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型．了解人类探索微观世界的历程，关注人类探索微观世界的新进展.3.了解人类探索太阳系及宇宙的历程，知道对宇宙的探索将不断深入，关注探索宇宙的一些重大活动.4.了解内能和热量.5.通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象. 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，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”7\n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＝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4.2×103J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)(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)(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．但并非所有的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 (2022·六盘水)春天，走在农业生态园的树荫道上，阵阵花香扑鼻，这是由于( )A．分子的无规则运动B．分子间有空隙C．分子间的吸引力D．分子间的斥力7\n分子很小，我们根本无法通过眼睛直接观察其运动情况，但我们可以通过大量的宏观现象，例如颜色、味道、气味等宏观的现象，间接地证实分子是运动的，物理学中称为转换法．1．(2022·无锡)有关分子热运动，下列说法正确的是( )A．液体很难被压缩，说明分子间有斥力B．手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有空隙C．扫地时尘土飞扬，说明分子在做无规则运动D．扩散现象不能在固体中发生2．(2022·贵阳)2022年6月20日，航天员王亚平在天宫一号内为我们演示了一个个神奇的太空实验，其中她向一个水球内注入红色染剂时，我们可观察到透明的水球迅速变成了红色，这说明分子在做____________．3．(2022·黔西南)近日，安龙的荷花开始绽放．清晨，一摄影爱好者驾车到安龙拍照，一路上，荷花迎面扑来，伴随着阵阵清香，荷叶上挂有晶莹的露珠，美如画卷．荷花迎面扑来是以________为参照物，闻到荷花的清香是分子的________现象，晶莹的露珠是空气中的水蒸气遇冷________(物态变化)形成的．命题点2 内能 (2022·铜仁)下列现象中，通过做功改变物体内能的是( )A．烤火感到暖和B．小孩从滑梯上滑下时，臀部有灼热感C．炒菜时锅铲发烫D．铁丝在火炉上中被烧得通红点拨：影响内能的主要因素是温度，物体的温度升高，内能增加；改变物体内能的方式有做功和热传递．4．(2022·威海)有关温度、热量、内能的说法，正确的是( )A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高B．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加C．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体5．(2022·黔西南)将一根铁丝用手快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，铁丝的内能将________，这个实验说明________可以改变物体的内能．6．(2022·贵阳)2022年上海科技活动节推出了一种节能环保、可调节室温的江水源热泵技术．如图所示是其夏天工作时的流程，当江水循环到冷凝器时，利用江水与冷凝器存在的温度差，通过________的方式带走室内热量，从而实现降温．命题点3 比热容 (2022·安顺)若一太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃，则热水器内的水吸收了________J的太阳能；这是通过________的方式改变了水的内能．物体温度升高，所吸收的热量为Q吸＝cm(t－t0)，物体温度降低时，所放出的热量为Q放＝cm(t07\n－t)．利用水的比热容较大这一特性分析问题时，一般从两个方面展开：一是由于水的比热容较大，一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖；二是由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温．7．(2022·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·℃)]8．(2022·遵义)遵义市正在加快水利设施建设，计划建成中桥水库，实施新桥、大沙河等五座水库下闸蓄水；加快麻沟、大沙坝等15座水库的建设；实施23项中小河流治理工程，使全市的水资源得到有效的利用和保护．修建水库蓄水不仅能使生活用水得到保障，还能起到调节气温的作用，这是由于水在蒸发时要________热量，且水的比热容较________的缘故．9．(2022·六盘水)六盘水近年来大力整治城市环境，开发了明湖湿地公园，修建人工湖，全力打造美丽凉都．作为凉都人，请你用所学知识解释修建人工湖可以调节气温的主要原因．一、选择题1．(2022·成都)对下列常见现象的分析，合理的是( )A．摩擦生热，是通过做功的方式改变内能B．围火取暖，是通过做功的方式改变内能C．雾霾弥漫，是因为分子在不停地运动D．雪花纷飞，是因为分子之间有排斥力作用2．(2022·德阳)下列说法正确的是( )A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大B．把－5℃的冰块放在0℃的冰箱内，几分钟后，有部分冰会变成水C．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量3．(2022·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4．(2022·烟台)关于温度、热量、内能，以下说法正确的是( )A．0℃的冰没有内能B．物体的温度越高，物体的内能越大C．物体的温度越低，所含的热量越少D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变5．(2022·南京)下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]水4.2×103铝0.88×103煤油、冰2.1×103干泥土0.84×103沙石0.92×103铜0.39×103根据表中数据，下列判断正确的是( )A．物质的比热容与物质的状态无关B．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍7\nC．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．(2022·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二、填空题7．(2022·毕节)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，刹车片过热时通过________方式增加内能的；用水来降温是利用了水具有较大的________性质；汽车下坡时其重力势能________(填“增大”“减小”或“不变”)．8．(2022·黑河)厨师在爆炒肉片时，先把淀粉拌入肉片中，再放入热锅里爆炒，在炒肉片过程中，肉片内能________(填“变大”“变小”或“不变”)．9．(2022·铜仁)太阳能热水器具有安全、节能、经济和________等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会升高，这是通过________方式改变了水的内能．某太阳能热水器盛有100kg水，若热水器里的水吸收了2.1×107J的热量，则水温将由40℃升高到________℃.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]10．(2022·丹东)端午节吃粽子是我国的一种文化传统，煮粽子时，粽叶的香味进入到米中是一种________现象；在剥粽叶时，感到粽叶和米之间很粘，这说明分子之间有________．11．(2022·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·℃)]12．(2022·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·℃)．三、实验探究题13．(2022·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______(填“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________．7\n(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14．(2022·黔西南)某新型太阳能热水器的集热管1h能吸收2.1×106J的太阳能，如果这些太阳能全部被水吸收，那么可使质量为200kg的水温度升高多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]15．(2022·钦州)小丽需用温度为40℃的水泡脚，便把90℃的热水与10kg20℃的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要90℃的热水多少kg?7\n参考答案考点解读考点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 A题组训练 1.A 2.无规则运动 3.汽车 扩散 液化例2 B题组训练 4.B 5.增加 做功 6.热传递例3 2.52×107 热传递题组训练 7.比热容 4×103 8.吸收 大9．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温．整合集训1．A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.做功 比热容 减小 8.变大 9.无污染 热传递 90 10.扩散 引力 11.小于 5.88×10512.甲 2.1×103 13.(1)A 确保使用外焰加热 (2)升高的温度 天平 (3)该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等14．由Q＝cmΔt可得：Δt＝Q/cm＝2.1×106J/[4.2×103J/(kg·℃)×200kg]＝2.5℃.15．设需要90℃的热水质量为m1，20℃水质量为m2，由题意得：Q吸＝Q放，所以c1m1Δt1＝c2m2Δt2；因c1＝c2，所以m1＝＝＝4kg.7
