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1、关注微信公众号：学霸学数学/学霸学物理/学霸学化学/学霸学文科/学霸甄选题 微信号：Xueba-2021 专题 05 内能、内能的利用（讲义）（原卷版） 目录 考情分析 2 知识建构 3 考点一 分子热运动 4 夯基·必备基础知识梳理 4 提升·必考题型归纳 7 考向 01 分子热运动与扩散现象 7 考向 02 分子间相互作用力 7 考点二 内能 8 夯基·必备基础知识梳理 8 提升·必考题型归纳 12 考向 01 内能的概念与内能大小的比较 12 考向 02 改变物体内能的方式 13 考向 03 温度、内能与热量辨析 14 考点三 比热容
2、14 夯基·必备基础知识梳理 14 提升·必考题型归纳 12 考向 01 比热容概念及应用 17 考向 02 探究不同物质吸热能力 18 考向 03 比热容相关计算 20 考点四 热机 21 夯基·必备基础知识梳理 21 提升·必考题型归纳 24 考向 01 热机及其工作原理 24 考向 02 汽油机、柴油机及相关计算 25 考点五 热机效率 26 夯基·必备基础知识梳理 26 提升·必考题型归纳 28 考向 01 热值及其相关计算 28 考向 02 热机效率及其计算 29 考点六 能量转化与守恒 30 夯基·必备基础知识梳理 30 提升·必考题
3、型归纳 32 考向 01 能量的转化与转移 32 考向 02 能量守恒定律 32 关注微信公众号：学霸学数学/学霸学物理/学霸学化学/学霸学文科/学霸甄选题 微信号：Xueba-2021 考点内容 课标要求 命题预测 分子热运动理论 知道常见的物质是由分子、原子构成的。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点 分子热运动理论是常考热点，在历年中考试卷中，无论试题形式怎样，都会出现考查此考点的考题。考题形式以选择题、填空题为主，有时也会出现在综合题中。主要命题点有：对分子 热运动理论的理解、物质的扩散、分子间相互作用力等。 物体的内
4、能与内能的改变 知道自然界和生活中简单的热现象。了解内能和热量。通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体， 不同形式的能量可以相互转化 对物体内能的认识，属于较难的考点。改变物体内能的方式是常考热点，也是与生活实际结合最紧密的考点。所以，对本考点的考查是考题较为集中的考查方向。在有关此考点的考题中， 选择题多于填空题。此考点的命题点主要有：内能的概念、影响物体内能大小的因素、物体内能的改变、温度与内能以及热 量的辨析，尤其是物体内能的改变出现的概率更大。 比热容及其应用 通过实验了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象 比热容是本单元重点内容，无论比热容的概
5、念还是比热容的应用，都属于常考热点。对此考点的考查常见题型有选择题、填空题，有时也会出现实验探究题和简答题。无论考查题型怎样， 其命题点大都是：比热容的概念、比热容的相关计算、水的比 热容大的应用、探究不同物质的吸热能力等。 热机 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义 热机是内能利用最典型的例子。对此考点的考查题型大都是选择题和填空题。主要命题点有：热机工作原理、内燃机四冲程工作过程和能量转化关系等。 热值与热机效率 从能量转化的角度认识燃料的热值。从能量转化和转移的角度认识效率 有关燃料的热值和热机效率的计算问题较多，在考题中有关热机效
6、率的计算问题经常物质的比热容结合在一起，所以，此类考题的题型多数是填空题和综合计算题。主要命题点有：热值 的概念及相关计算、热机效率相关计算等。 能量守恒定律 了解能量及其存在的不同形式。描述不同形式的能量和生产生活的联系。列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。知道能量守恒定律。有用能 量转化与守恒的观点分析问题的意识 能量守恒定律是自然界普遍遵守的规律，所以认识能量转化和转移以及在转化和转移过程中能量守恒的认识理所当然成为常考热点。命题点主要有：能量转化和转移的辨别、能量转化和转移的方向性、能量守恒定律及其应用等。 一、课标考点分析
7、 二、考情分析 《内能、内能的利用》是中考必考内容。本单元在试卷中的体量和分值差距也较大，一般情况下有两个考题，有时和其他考点结合时也会出现三个考题的情况，考题所占分值在 2-6 分之间。考题形式多样， 由选择题、填空题、实验探究题、综合计算题等。 关注微信公众号：学霸学数学/学霸学物理/学霸学化学/学霸学文科/学霸甄选题 微信号：Xueba-2021 关注微信公众号：学霸学数学/学霸学物理/学霸学化学/学霸学文科/学霸甄选题 微信号：Xueba-2021 考点一 分子热运动
8、一、物质的构成 1. 物质的构成：常见物质是由大量及其微小的粒子— 构成的。 常见的微小物体不是分子：分子的尺度很小，人们用肉眼观察到的都不是分子，分子只能用电子显微镜观察到。细小的灰尘、空气中极小的水滴，极细的铁粉都是微小物体，而不是分子，它们仍然是由大量分子构成的宏观物体。 2. 分子的大小：分子的直径很小，通常以 10-10m 来量度，所以一个看似很小物质中都会包含大量的分子，如一个小水滴中含有约 1021 个水分子。 3. 分子间有间隙 实验演示：取 50ml 的水与 50ml 酒精，倒入量筒中，轻轻摇晃几下，静止后观察量筒中液体体积，发现水喝酒精混
9、合后的总体积小于 100ml。 这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。 二、分子热运动 1. 探究实验：物质的扩散 气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验 实验 操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混 合在一起，最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后， 清水与硫酸铜溶液的界面变得 模糊，静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下防
10、止五年后在将它们切开，发现它们互相渗入 月 1mm 深 现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方 对方 实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都 会发生扩散现象 2. 扩散现象 （1） 定义： 相互接触时，彼此 的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。 （2） 扩散现象表明：一切物质的分子都在 ，也说明物质的分子间存在间隙。 （3） 影响扩散的因素：温度越高，扩散
11、 (即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 扩散现象的认识和理解： （1） 扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象； （2） 不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的； （3） 扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质； （4） 气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。 扩散现象的物理意义：在扩散过程中，气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域，经过一段时间的掺和，密度分布趋向均匀。在扩散过程中，迁移的分子不
12、是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。 扩散现象的实质：扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布。 判断扩散现象的方法：确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用下的宏观机
13、械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如， 秋天，桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象，而冬天，雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象。 3. 分子热运动 （1） 探究实验：物质的扩散 现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水 现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢 探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动月剧烈 分子热运动的意义：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。这种无
14、规则运动叫分子热运动。 分子热运动的特点：同一物体，分子运动越剧烈，物体的温度越高。即温度是物体分子热运动剧烈程度的标志。 0℃的物体分子照样做无规则热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。只是分子运动的剧烈程度不 同。温度低时，分子热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为 0℃时物质分子不再做热运动。 三、分子间相互作用力 实验观察 现象分析 现象 1：将两个铅块地面磨平，紧压在一起，在下面重物不能它们分开； 现象 2：用胶水涂抹在两物体表面，压实后两个物体被牢牢得粘在一起 现象 3：生活中常见的固体、液体能保持一定的 体积，不会散开 因为
15、物体分子之间存在引力，分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起，分子间的压力使固体和液体的分子不会散开 现象 4：用力去压一个铁块，它的体积不会不发生明显的变化； 现象 5：向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水， 用力压活塞，发现水的体积没有明显变化 虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力 结论 分子间存在相互作用的引力和斥力 1. 探究实验：分子间的作用力 2. 对分子间引力和斥力的理解 邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为
16、分子力； 分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。 （1） 固体中分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动，所以既有一定的体积，又有一定的形状。 （2） 液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在某个位置附近振动，分子群却可以相互滑过，所以液体有一定的体积，但有流动性，形状随容器而变化。 （3） 气体分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动．所以气体既没有固定的体积， 也没有同定的形状，可以充满能够达到的整个空间。 （4） 同体物质很难被拉伸，是因为分子间存在着引力的缘故；液体很难被压缩，是因为分子间存在着
17、斥力的原 因。液体能保持一定的体积是因为分子间存在着引力的原因。 3. 分子动理论：物质是由大量的分子或原子组成的，分子间有间隙；构成物质的分子在不停地做无规 则热运动；分子间存在着引力和斥力。 一、识别分子热运动 （1） 分子热运动是分子运动。所以，如果研究对象是宏观物体，则它的运动一定不是分子热运动； （2） 分子热运动是自发的，不受外力影响，如果研究的运动受到外力作用的影响，则一定不是分子热运动。 二、明确扩散概念：扩散是不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象。注意扩散现象的标识： 不同物质、相互接触、彼此进入对方。 三、温度对扩散现象的影响：讨论扩
18、散的快慢，一般只考虑温度的影响；反之，看到温度不同， 就应想到扩散得快慢不同。 考向 01 分子热运动与扩散现象 【例 1】（2023·长沙）下列现象能说明分子做无规则运动的是（ ）。 A. 春风拂面，柳絮飞扬 B. 晨曦微露，雾漫山野C. 百花齐放，花香四溢 D. 天寒地冻，大雪纷飞 【变式 1-1】（2023·兰州）打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是 现象。慢火熬制，等 药汤沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子的运动越 （选填“剧烈”或“缓 慢”）。捆扎药包的细绳很难被拉断，是因为分子间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 【变式 1-2】（2023·齐齐哈尔）农历五
19、月初五，人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制 作茶叶蛋所涉及的物理知识，说法正确的是（ ）。 A. 煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能； B. 蛋壳能轻松被敲碎，说明蛋壳分子间不存在引力； C. 蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象； D. 茶叶蛋在汤中越泡越咸，说明分子运动剧烈程度与温度无关 考向 02 分子间相互作用力 【例 2】（2023·无锡）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，下方可以挂起重物，该现象主要说明了（ ）。 A. 分子间有空隙 B. 分子间存在吸引力 C. 分子间存在排斥力 D.
20、 分子处在永不停息的无规则运动中 【变式 2-1】水很难被压缩，其原因是（ ）。 A．水分子之间没有空隙 B．水分子之间有引力C．水分子之间有斥力 D．水分子在不停的运动 【变式 2-2】在 2021 年 12 月 9 日的航天员太空授课中，“感觉良好乘组”成员之一王亚平把一滴蓝色颜料滴入水球中，水球很快就变成一个大的蓝水球，如图 1 所示；当她把一朵折纸花放入水膜中时，花朵竟然神奇地绽放了，如图 2 所示。图 1 呈现的现象和图 2 现象形成的原因分别是（ ）。 A．分子之间有间隙；分子间的引力作用； B．扩散现象；分子间的引力作用； C．扩散现象；分子之间有间
21、隙； D．分子间的引力作用；分子间的斥力作用 考点二 内能 一、内能 1. 分子动能和分子势能 (1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。 （2） 由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 2. 内能 （1） 内能：物体内部所有分子的 与 的总和，叫做物体的内能。 （2） 内能的单位：焦耳，简称焦，符号 J。 3.
22、对内能的理解 内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。 理解物体内能时，要注意以下三点： (1) 内能是指物体的内能，不是分子的，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。 (2) 任何物体在任何情况下都有内能。 (3) 内能具有不可测性。只
23、能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。 4. 影响物体内能大小的因素 （1） 温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2） 物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。 （3） 物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4） 同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。 特别提醒：物体内能改变的宏观表现 （1） 温度变
24、化：物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小； （2） 物态变化：例如，晶体熔化时内能增加，晶体凝固时内能减小。 5. 内能与机械能的区别与联系 内能 机械能 区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的 总和 物体所具有的动能和势能的总和 影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时 联系 （1） 物体无论是否具有机械能，一定具有内能； （2） 物体的内能和机械能之间可
25、以互相转化 二、物体内能的改变 1. 热传递改变物体的内能 （1） 探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递 给人 工件温度降低，内能减少； 冷水温度升高，内能增大； 能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能 减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 条件 不同
26、物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 方向 由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分 过程 最终状态 温度相同，没有温度差 实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化 （2） 对热传递的理解 2. 热量 （1） 热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号 Q 表示。 （2） 单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是 J。 对热量认识的三个误区 （1） 热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也
27、就没有了意义。 （2） 热量只能有“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。 （3） 吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。 3. 做功改变物体的内能 探究做功改变物体的内能 做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩， 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气 活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 做功，
28、瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度 降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能； （2） 外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （3） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 4. 热传递和做功改变物体内能的区别与联系 区别 联系 实质 方式 举例 热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体 吸热 生活中烧、烤、烙、炒， 生产中的淬火等 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能 、 发
29、生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程， 则无法确定内能的改变方式 做功 其他形式能与内能之间的相互转化 压缩体积、摩擦生热、锻 打物体、弯折物体等 打气筒打气、钻木取火 来回多次弯折铁丝等 体积膨胀等 装开水的暖水瓶内的 气体将瓶塞冲开灯 做功、热传递改变物体内能的实质 （1） 做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能与其他形式的能的相互转化； （2） 热传递改变物体内能实质上是能量的转移，即能量从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，无不同形式能量的相互转化； （3） 不是任何情况
30、下对物体做功都能改变物体的内能。例如，用手托起物理课本，虽然人对 课本做了功，但课本的内能没有增加，增加的是课本的机械能。 5. 温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动 的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子， 其热运动的动能与分 子势能的总和 表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收” 表述 用“有”、“具有”、 “改变”、“增加”、“减少”的那个表述 单位 摄氏度（℃）
31、 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1） 温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2） 物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少 四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝 固过程； （2） 一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3） 一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低， 如晶体熔
32、化或凝固过程； （4） 一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做 功，如摩擦生热或物体对外界做功 不是“炙热”的物体才有内能 （1） 任何物体在任何情况下都有内能，不只是“炙热”的物体才有内能； （2） 影响物体内能大小的因素有温度、质量、体积、状态、物质的种类，仅根据其中某一因素无法判断内能的大小。 内能与机械能完全不同： （1） 内能是微观和统计上的概念，而机械能是宏观上的概念；机械能与宏观物体的机械运动对应，内能与微观的热运动对应； （2） 机械能与物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等有关；内能只与物体内分子热运动和分子间的相互作用有关
33、 考向 01 内能的概念与内能大小的比较 【例 1】（2023·宜宾）关于内能及其利用，下列说法正确的是（ ）。 A. 一切物体都具有内能； B. 足球运动越慢，它的内能越小； C. 冬天搓手取暖，是通过做功的方式改变内能； D. 热机的功率大，效率就一定高 【变式 1-1】（2023·郴州）下列关于物体的温度和内能说法正确的是（ ）。 A. 温度越高的物体，内能越大； B. 摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能； C. 物体运动的速度越快，内能越大； D. ﹣20℃的冰块没有内能 】 【变式 1-2 四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯
34、中水的内能的大小， 下列说法中正确的是（ ）。 A. 烧杯 a 中的水的内能大于烧杯 b 中水的内能； B. 烧杯 c 中的水的内能大于烧杯 d 中水的内能； C. 烧杯 a 中的水的内能大于烧杯 c 中水的内能； D. 烧杯 d 中的水的内能大于烧杯 b 中水的内能 （1） 做功改变物体的内能：做功可以改变物体的内能有两层含义：外界对物体做功，则机械能转化为物体的内能；若物体对外界做功，则物体的内能转化为机械能。 （2） 判断内能改变方式的关键：判断物体内能的改变方式的关键是看内能改变过程中能量形式是否发生了变化。热传递是能量的转移过程，在此过程中能的形式不发
35、生变化；做功的实质是能的 转化过程，能量从一种形式转化成另一种形式。 考向 02 改变物体内能的方式 【例 2】（2023·连云港）下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）。 A. 古人钻木取火 B. 冬天双手摩擦取暖 C. 一杯热水慢慢变凉 D. 人从滑梯滑下臀部发热 【变式 2-1】（2023·包头）如图，用酒精灯加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”。下列说法正确的是（ ）。 A. 水受热是通过做功方式改变内能 B. 塞子被顶出，内能转化为机械能C. “白雾”是水汽化形成的
36、 D. 酒精消耗过程中热值变小 【变式 2-2】（2023·天津）热爱劳动的津津学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”。烹饪时主要是通过 的方式来增大食材的内能（选填“做功”或“热传递”）；锅内冒出的大量“白气”是水蒸气 形成的小水滴（填物态变化名称）。 （1） 温度表示物体的冷热程度，同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大； （2） 热量和功一样，是过程量，只是用来衡量物体内能或机械能变化了多少，离开过程，谈热量毫无意义。就某一状态而言，只有内能，不存在热量。 “热”不只是温度的高低，“热”在不同的语境中具有不同的含义：1）表示温度，如“今天很 热
37、2）表示“热量”，如“物体吸热”；3）表示内能，如“摩擦生热”，机械能转化为内能， 这里的“热”指的是内能。 考向 03 温度、内能与热量辨析 【例 3】关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确的是（ ）。A．冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈； B．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量； C．对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高； D．物体的温度升高，内能一定增加 【变式 3-1】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）。 A. 0℃的冰块内能为 0 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 汽油机做功
38、冲程气缸内燃气的内能增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 【变式 3-2】（2023·郴州）下列关于物体的温度和内能说法正确的是（ ）。 A. 温度越高的物体，内能越大； B. 摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能； C. 物体运动的速度越快，内能越大； D. ﹣20℃的冰块没有内能 考点三 比热容 一、比较不同物质的吸热能力 1. 探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】一、按图组装器材。 二、取
39、质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为 5 分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。四、实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … 五、整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 2. 考查内容 考查方向 解答思路 两套装置相同目的
40、 在相同时间内，液体吸收热量相同 控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温 实验方法 控制变量法 两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值 实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀 如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热 温升相同那种液体吸收热量多 水 哪种液体的吸热能力强 水 表示不同物质吸热能力的物理量 比热容 吸收热量计算 利用比热容公式进行计算 安装顺序 自下而上 二、比热容 1. 定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符
41、号 c 表示。 2. 定义式： c = Q吸 。 m(t2 - t1 ) 3. 单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。 4. 物理意义：水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1 千克的水温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J。 5. 一些常见物质的比热容 6. 对比热容的理解 （1） 一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号 c 表示。 比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改
42、变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 （2） 比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。 7. 比热容的应用 （1） 与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中 70%左右是水， 例如黄牛。与质量相同的其他物质相比，水吸收(或放出)相同的热量，升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。
43、 （2） 水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。 （3） 炒栗子时里面加沙子有何作用?炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间。也可以节能。 （4） 城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角
44、度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小， 有恒温作用。 （5） 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，这是因为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。 三、热量的计算 （1） 物质吸热时热量的简单计算：Q 吸=cm△t=cm(t-t0)； （2） 物质放热时热量的计算：Q 放=cm△t= cm(t0-t)
45、 （3） 其中：Q 吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q 放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 考向 01 比热容概念及应用 1. 属性物质在任何条件下都具有的、不变的性质，如质量，不随外界的条件的变化而变化。特性一种物质区别于其他物质的性质，在外界条件变化时会发生变化，比如比热容是物质的已知特性，会随物质状态的变化而变化。 2. 比热容图像 （1） 等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短
46、 （2） 等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。 3.水的比热容大的应用，主要有两个方面 （1） 一定质量的水吸收（或放出）很多的热量而自身的温度却变化不多，有利于调节温度； （2） 一定质量的水升高（或降低）一定温度，吸热（或放热）很多，常用作冷却剂或供热介质。 【例 1】（2023·广州）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（ ）。 A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大； B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大； C. 甲的
47、末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大； D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 【变式 1-1】（2023·宜昌）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（ ）。 A. a 液体比热容小； B. b 液体是水； C. 0~3min 内 a 液体吸收的热量少； D. 升高相同的温度时，b 液体吸收的热量少 【变式 1-2】（2023·常德）下表是一些物质的比热容[单位 J/(kg·℃)]，根据表中数据和
48、生活现象，下列判断中正确的是（ ）。 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103 砂石 约 0.92×103 铜 0.39×103 A. 不同种类的物质，比热容一定不同； B. 比热容与物质物质的状态无关； C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低； D. 沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大 【变式 1-3】（2023·连云港）沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大， 这主要是因为（ ）。 A. 水的内能多，沙石的内能少 B. 水的导热性好，沙石
49、的导热性差 C. 水的比热容大，沙石的比热容小 D. 水吸收的热量多，沙石吸收的热量少 【变式 1-4】（2023·扬州）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（ ）。 A. 沙漠地区昼夜温差小； B. 汽车发动机常用水做冷却剂； C. 在太阳光的照射下，干泥土比湿泥土升温慢； D. “早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 （1） 控制变量法：该实验中药注意三个变量：质量、温度、加热时间。分析时主要哪个量是变化的，哪些量是相同的； （2） 转换法：物质吸收热量的多少难以直接测量，所以该实验中使用加热时间长短反映吸收热量的多少。 考向 02 探究不
50、同物质吸热能力 【例 2】（2023·益阳）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质 量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。 （1） 小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是 ； （2） 更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水“大”或“小”）； （3） 比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是 （请写出一条）。 （选填 【变式 2-1】（2023·兰州）为了比较 A、B 两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为 100g
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