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9\n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 分子热运动 (2022·泰安)有关分子热运动，下列说法正确的是()A．液体很难被压缩，说明分子间有引力B．水会结冰，是因为结冰时水分子静止不动C．“一人吸烟，众人受害”，说明分子在不停地运动D．将石块研磨成粉状，说明分子变小了分子动理论的基本观点：一切物质都是由分子组成，分子在不停地做无规则的运动，分子间同时存在相互作用的引力和斥力，分子间存在间隙．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．1．(2022·广州)咸鱼放在冰箱冷冻室里一晚，冷冻室内有咸鱼味，这表明()9\nA．分子间存在引力B．分子不停地运动C．分子间存在斥力D．温度越低，分子运动越慢2．(2022·株洲)将两个铅柱的底面削平、紧压，两个铅柱结合了起来，在下面吊挂一个重物，它们仍没有分开，如图所示．该实验说明了()A．分子间存在引力B．分子间存在斥力C．分子间存在间隙D．分子无规则运动3．(2022·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以发生；温度越高，分子的______________________，从而蒸发越快．命题点2 内能的改变 (2022·张家界)下列选项中通过做功的方式改变物体内能的是()A．冬天，烤火取暖B．夏天，在饮料中放冰块C．冬天，搓动双手会发热D．夏天，石头被晒得很热改变物体内能的两种方式：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移．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． 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()A.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5．(2022·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9\n第5题图 第6题图6．(2022·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________．命题点3 热量计算 (2022·茂名)太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器．现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能量转换过程中能量的损失，若用太阳能热水器加热，则水吸收了________J太阳能；若用额定功率为1000W的电热水器正常加热，则需要________分钟；若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧________m3的燃气．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，燃气的热值为4.2×107J/m3]点拨：知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，由热量公式可以求出水吸收的热量：Q吸＝cm(t2－t1)，Q吸＝Q放＝qV，则V＝Q吸/q.7.(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这两液体的温度随加热时间变化的图像(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()甲乙A．若ma＝mb，则ca>cbB．若ma＝mb，则ca<cbC．若ca＝cb，则ma<mbD．若ca＝cb，则ma>mb8．(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·℃)]9．(2022·呼和浩特)“YK－15B”型电热水壶内装有3kg水，插在220V的家用电源上．水从20℃加热至98℃，已知水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)．求：(1)水在这个过程中是吸热还是放热；(2)在这个过程中由什么能向什么能转化；(3)这个过程中水吸收或放出的热量．9\n命题点 比较物质的吸热能力比较物质吸热能力的实验综合性强，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/(mΔt)进行分析与计算． (2022·河南)为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表．收集的实验数据记录如下表． 物理量物质 质量/g初始温度/℃加热时间/min最终温度/℃液体15020545液体25020568 (1)某时刻温度计的示数如图乙所示，此温度值是________℃.(2)实验中，用________间接反映液体吸收热量的多少．(3)通过分析表中数据可知________(填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强．物理上用________这个物理量来描述物质的吸热能力．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．(4)小明把液体1换成了沙子，液体2换成了水再进行实验，在此实验中，为了让沙子和水吸收相同的热量，他应该怎么做？________________________________________________________________________.(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；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0.036498水0.0396163 (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？9\n一、选择题1．(2022·临沂)关于如图所示的热学实验，叙述正确的是()A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为它的机械能C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大D．丁图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出2．下列对生活中的现象的解释正确的是()A．摔碎了的瓷碗很难拼合在一起——分子间存在斥力B．排骨藕汤热的时候香气四溢——温度越高，分子的运动越剧烈C．房间长时间不打扫就会布满灰尘——分子在不停地做无规则运动D．海边昼夜温差变化比沙漠中大——水的比热容比沙石的比热容大3．(2022·广州)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧．下列说法正确的是()A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧B．此实验只通过热传递改变筒内空气的内能C．下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能D．硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大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·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二、填空题79\n．(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．8．(2022·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入水中冷却，这是利用了水的________较大的性质．9．(2022·莱芜)吸烟有害人体健康，我国很多城市出台比较严厉的《公共场合控制吸烟条例》，将全国推行公共场合禁烟，从物理学角度看，吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群，这是由于分子在不停地做________运动造成的．汽车的发动机选用水做冷却剂，主要是由于水的比热容较大的缘故，5kg的水，温度升高5℃，吸收的热量为________J[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．10．(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·℃)．第10题图第11题图11．(2022·济南模拟)课间休息时许多同学会用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做这样的游戏，如图所示：首先旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气，这时瓶内气体内能________(填“增加”“减少”或“不变”)；然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现白气，这是因为瓶内气体膨胀对瓶盖做功，瓶内气体内能________(填“增加”“减少”或“不变”)，温度________，瓶内的水蒸气液化成小水珠．12．(2022·德州模拟)用细线吊着洗净的玻璃板水平接触水面，如图所示．当竖直向上把玻璃板拉离水面时，拉力________玻璃板的重力(填“等于”“大于”或“小于”，细线重力不计)，原因之一是玻璃板与水的接触面之间存在着分子的________的作用．13．(2022·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________．三、实验探究题14．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度，实验记录如下表．加热时间/min01234温度/℃沙子2025293438水20212223249\n甲 乙(1)实验中需用玻璃棒不断搅拌，其目的是：________________．(2)实验中，加热时间实质上反映了________________________．(3)根据实验数据，在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图像．(4)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学中将这种属性叫做________．四、简答计算题15．(2022·宜昌)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．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)．(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃.这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](2)“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明为什么要利用这一特性．9\n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 ①温度差 ②减小 降低增大 升高 增大 减小 J考点3 ①升温 ②吸热 质量 控制变量法 ①水 强 ②热量质量 温度 J/(kg·℃)各个击破例1 C题组训练 1.B 2.A 3.无规则运动 无规则运动(热运动)越剧烈例2 C题组训练 4.A 5.C 6.做功 热传递 等效的例3 8.4×105 14 2×10－2题组训练 7.BC 8.460 1.1 9.(1)利用电热水壶将20℃的水加热至98℃，水在这个过程中吸热；(2)电热水壶工作过程中的能量转化是将电能转化为热能；(3)这个过程中水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(98℃－20℃)＝9.828×105J.实验突破例 (1)26 (2)加热时间 (3)液体1 比热容拓展训练 (4)用相同的热源加热相同的时间 (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.D 4.C 5.B 6.B 7.扩散 无 8.做功 热传递比热容 9.无规则 1.05×105 10.甲 2.1×103 11.增加 减少降低 12.大于 引力 13.运动 间隙 斥力 14.(1)使水和沙子受热均匀 (2)水和沙子吸收热量的多少 (3)如图所示 (4)沙子 水 比热容 15.(1)水释放的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/kg·℃)×1000kg×(55℃－40℃)＝6.3×107J；(2)由热量公式：Q吸＝c水mΔt可知，由于水的比热容较大，在温度变化量Δt一定时，相等质量的水释放的热量较多．9
