第5讲 分子动理论 内能 比热容本讲内容是河北省中考必考内容，题型以选择、填空为主．考查内容：分子动理论，温度、内能和热量三者的关系，改变内能的方式，水的比热容较大的应用，物质吸放热的计算，探究物质的吸热能力．近几年河北省中考中的具体情况如下表：考点考点内容年份题号题型分值考查内容考点1分子动理论20222022202220221132(2)99选择题实验探究题选择题选择题0.5112分子间隔分子间存在引力分子运动(闻到气味、气体混合)分子动理论与现象考点2内能及改变2022202223(1)20(AB)填空题选择题11做功改变内能内能的概念考点3热量的简单计算2022202225(2)26(1)填空题填空题11利用热量公式求温度利用热量公式求热量考点4比热容的应用202220(CD)选择题2利用比热容知识分析实际问题 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9\n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＝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 温度、内能和热量的关系 (多选)(2022·河北)下列说法正确的是()A．两杯水温度相同，内能也一定相同B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递9\nC．由于水的比热容大，工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质D．质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度【点拨】 物质内能与物质的种类、物质的质量、物质的温度、物质的体积有关，两杯水的温度相同，但其他条件有可能不同，因此不能比较内能的大小；热传递的条件是有温度差，而不是内能差；因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以工厂里的冷却大多用水作冷却物质；质量相同、初温相同的水和煤油，放出相同的热量；因为Q＝cmΔt，而水的比热容大，所以由Δt＝可知，水的温度变化小，故水的末温高一些，而煤油的末温低一些． 1．(多选)(2022·石家庄桥西区模拟)下列有关热和能的说法正确的是()A．晶体熔化过程中温度不变，不断吸收热量，内能增加B．掀锅盖时的“白气”是水蒸气液化成水，放出热量，分子间距离增大C．汽油机在做功冲程中把机械能转化成内能，燃气的内能增大，温度升高D．物体内能增大，可能是从外界吸收热量也可能是外界对物体做功造成的2．(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命题点2 改变内能的两种方法 (2022·北京)在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是()A．用热水袋暖手，手温度升高B．将冰块放入饮料中，饮料的温度降低C．在炉子上烧水，水的温度升高D．用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高改变内能的方式有两种：做功和热传递，做功是能的形式发生改变，热传递是能的位置发生改变，两种方法在改变物体内能上是等效的．3．(2022·宜昌)如图，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4．(2022·茂名)如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中与另外三个改变内能方法不同的图是()9\nA．探究萘的熔化规律B．压缩气体点燃棉花C．内燃机压缩冲程D．水蒸气将软木塞冲出命题点3 比热容的应用及相关计算 (2022·新疆)新疆旅游景区“金沙滩”烈日下湖边的沙子热得烫脚，而湖水却是冰凉的，这是因为()A．水的温度变化较大B．水的比热容较大C．水吸收的热量较多D．沙子的比热容较大水的比热容大，质量和升高的温度相同时，比其他液体吸收的热量更多；沙子的比热容小，质量、吸收或放出热量相同的情况下，温度变化大．5．(2022·石家庄长安区一模)用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示．据此判断甲物质10min吸收的热量为[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]()A．5.04×105JB．4.2×105JC．2.52×105JD．条件不足，无法计算6．(2022·株洲)过去常用水作冷却剂给汽车的发动机降温，这是利用了水的比热容较________的性质．某汽车水箱中装了5kg的水，发动机运行一段时间后，水温升高了20℃，则在这个过程中，水吸收的热量是________J．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]7．(2022·黄石)一个质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为________J；若这些热量全部用于加热100g常温的水，则水温将升高________℃.[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]命题点 探究物质的吸热能力9\n (2022·河北)小明探究不同物质的吸热能力时，在两支相同的试管中分别装入质量相等、温度相同的水和煤油，用一个酒精灯同时对两支试管加热，加热一段时间后，温度计示数如图所示．(1)指出图中使用酒精灯的错误：____________________________．(2)水和煤油比较，________吸热能力强．(3)加热一段时间后，煤油的温度升高了4℃，则水的温度升高了________℃.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，c煤油＝2.1×103J/(kg·℃)]比较不同物质的吸热能力利用控制变量法，有两种办法：(1)让质量相同的不同物质加热相同的时间(用相同的加热装置，加热时间就表示了吸收热量的多少)，温度变化值大的物质吸热能力弱；(2)将质量相同的不同物质加热到相同的温度，比较加热时间的不同，加热时间长的物质吸热能力强．(4)小明所在的学习小组尝试用图像表示这个实验情况，正确的图像应该是________．(5)给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高的温度Δt/℃加热时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102①实验中，记录加热时间的目的是：____________________．②分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：________________________有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：_________________________________．③如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，________温度升高得多．④该实验采用了控制变量法，下列探究过程中也采用了这一方法的是()A．探究影响压力作用效果的因素B．探究平面镜成像的特点C．探究通电螺线管的磁场是什么样的一、选择题9\n1．(2022·河北)用“分子的观点”解释下列现象，不正确的是()A．水结成冰——分子发生变化B．气体易被压缩——分子间隔大C．水加糖变甜——分子不停地运动D．铁块很难压缩——分子间存在斥力2．(2022·盐城)盐城被誉为“东方湿地之都”，湿地能较好地调节气候，是因为水的()A．密度大B．比热容大C．流动性大D．热值大3．(2022·山西)下列情景对应的说法错误的是() 4．(2022·泰安)下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是()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．烧红的铁块放入水中会变凉5．(2022·枣庄)关于温度、内能和热量，下列说法正确的是()A．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能C．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D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多6．(2022·武汉)关于内能及其利用，下列说法正确的是()A．温度高的物体内能一定大B．做功和热传递都可以改变物体的内能C．比热容跟物体吸收或放出的热量有关D．热机的做功冲程是将机械能转化为内能7．(多选)(2022·白银)下列说法中正确的是()A．一桶水的比热容比一杯水的比热容大B．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，机械能转化为内能C．用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能增加D．糖放入水中，过一段时间后整杯水都变甜了，表明分子在不停地做无规则运动9\n8．(多选)(2022·潍坊)用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲)，根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像(如图乙)．在相同的时间内两液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是()A．若ma＝mb，则ca＞cbB．若ma＝mb，则ca＜cbC．若ca＝cb，则ma＜mbD．若ca＝cb，则ma＞mb9．(多选)(2022·成都)在“比较不同液体的比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如表所示的数据：次数液体质量/g升高的温度/℃加热时间/min1水2001072甲20020103乙40020144丙4001514如果四次实验中，在相同时间内水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水＝4.2×103J·(kg·℃)－1，则由上述条件可得()A．第1次实验中，水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量B．第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量多C．乙液体的比热容为2.1×103J·(kg·℃)－1D．丙液体的比热容小于乙液体的比热容二、填空题10．(2022·怀化)小丽从网上学会了“鱼香肉丝”的做法，母亲节那天，当她做好这道菜，她的妈妈恰好进家门，就惊讶地叫道：“她爸，今天的菜好香啊！”，小丽高兴地端着菜从厨房出来，走到妈妈的面前，对着妈妈说：“祝妈妈节日快乐！”．从物理学来说，妈妈能闻到菜香是由于分子的________现象，说明了分子做________(填“无”或“有”)规则运动．11．(2022·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．12．(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，刹车片过热是通过________的方式增加内能的；用水来降温是利用了水具有较大的________的性质；汽车下坡时其重力势能________(填“增大”“减小”或“不变”)．139\n．(2022·长春)在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热．记录相关数据，并绘制出如图的图像．(不计热量损失)(1)实验时，选用初温和________均相等的甲、乙两种液体．(2)加热10min，甲吸收的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量，甲液体的沸点是________℃.(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的________倍．14．(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·℃)]三、实验探究题15．(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________．(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．(2022·大连)某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖．地热温泉每天出水量为2.5×104kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降低到40℃.温泉水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)．试求：(1)这些温泉水每天放出的热量是多少？(2)若这些热量由热值为3.0×107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？9\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 CD 例2 D 例3 B题组训练 1.AD 2.B 3.C 4.A 5.C 6.大 4.2×105 7.460 1.1实验突破例 (1)没用酒精灯外焰给物质加热 (2)水 (3)2拓展训练 (4)C (5)①比较吸收热量的多少 ②同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量 升高相同的温度时，质量相同的不同物质吸收的热量不同 ③煤油 ④A整合集训1．A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.B 7.CD 8.BC 9.BC 10.扩散 无 11.热传递 增加 12.做功 比热容 减小 13.(1)质量 (2)等于 60 (3)2 14.比热容 4×103 15.(1)A 确保使用酒精灯外焰加热 (2)升高的温度 秒表 (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 16.(1)温泉水放出的热量：Q放＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×2.5×104kg×(80℃－40℃)＝4.2×109J；(2)由题知，Q放＝Q吸＝4.2×109J，由Q放＝mq得需要焦炭的质量：m炭＝＝＝140kg.9
