第十三章  内能

背诵内容：13.1分子热运动      日期：                  签名：           

一、物质的构成

1、物质是由分子、原子组成的；分子很小，直径为10^-10m（零点几纳米）；需借助电子显微镜观察。

2、酒精和水混合后总体积变小，说明：分子间有间隙。

二、分子热运动

1、扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

2、闻到花香，酒香，菜香等都是扩散现象，说明：①分子在不停地做无规则的运动；②分子间有间隙。

3、扩散的快慢：①物质的种类：气体最快，其次是液体，固体最慢；

②温度：温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。

注意：灰尘、炊烟、雾霾等都是微小颗粒（物体）运动，肉眼可见的，都不是分子的运动。

三、分子间的作用力

1、分子间同时存在引力和斥力。

2、被磨平的两个铅块“粘”在一起，说明分子间存在引力。

3、固体很难被压缩，说明分子间存在斥力。

4、破镜难圆，说明分子间距离很远时，分子间作用力可忽略不计。

背诵内容：13.2内能      日期：                  签名：           

一、内能

1、定义：构成物体的所有分子，其分子动能与分子势能的总和；内能的单位：焦耳，符号： J

注意：任何物体在任何温度下都具有内能（内能永不为零）。

2、内能大小的影响因素：质量、温度、物态、物质的种类。

①质量、物态、物质的种类相同时，温度越高，内能越大。

②温度、物态、物质的种类相同，质量越大，内能越大。

③其他条件相同时，气体内能最大，其次是液体，固体内能最小。

3、特例：内能改变，温度可能不变。

例如晶体熔化：继续吸热，内能增加，温度不变；

晶体凝固：继续放热，内能减少，温度不变。

二、改变物体内能的方法：热传递和做功

1、热传递：热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。

   注意：不是由内能多的传递给内能少的

①热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。

②在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q_放=Q_吸；

③在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；

④热传递的实质：能量的转移（内能的转移）

⑤用电饭锅煮饭，用炒锅烧菜，用燃气灶烧水，人在火炉边取暖等实例是通过热传递改变物体的内能；

2、热量：在热传递过程中，传递内能的多少。热量用“ Q ”表示，单位是焦耳，符号： J 。

注意：热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。

3、做功

①外界对物体做功：物体内能会增加（将机械能转化为内能），例如摩擦生热，钻木取火，搓手取暖。

②物体对外界做功，物体内能会减少（将内能转化为机械能），例如水蒸气将壶盖顶起，水蒸气内能减少。

③做功的实质：能量的转化（内能和其他形式的能的相互转化的过程）

4、做功和热传递改变物体内能上是等效的。

背诵内容：13.3比热容      日期：                  签名：           

一、比热容

1、比较不同物质的吸热能力（比热容）

①方案一：利用相同质量的水和煤油，加热相同时间（吸收相同的热量），比较它们升高的温度。温度变化小的吸热能力强。

②方案二：用相同质量的水和煤油，升高相同的温度，比较加热时间的长短（吸收热量的多少），加热时间长的吸热能力强。

2、比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。符号用“c”表示，单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。

①比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。

水的比热容c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×10³J。

②比热容是物质的一种特性，比热容大小与物体的种类、物态有关。例：一杯水质量减半时，比热容不变；水温度升高时，比热容不变；水结冰后，比热容变小。

③水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。

二、热量的计算

1、公式Q＝cm△t （△t 表示温度变化量，t表示末温，t₀表示初温）

推导式： c＝m△t(Q)      m＝c△t(Q)     △t＝c m(Q)

①温度升高时用：△t＝t－t₀    t＝+ t₀           t₀＝t-

②温度降低时用：△t＝t₀－t    t₀＝+ t           t＝t₀-

审题时注意“升高（降低）到10℃”是末温（t），“升高（降低）（了）10℃”，是温度的变化量（△t）。

求解水的末温时，末温不能超过水的沸点。

③由公式Q＝cm△t可知：物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量共同决定的。

2、热平衡方程

   不计热损失时，Q_吸=Q_放，且两物体末温相同。

例：有一杯质量为50 g的50 ℃的热水，倒入盛有100g的20 ℃的冷水的大烧杯中，求混合后的温度?

解： Q_放 = Q_吸   m₁=50g=0.05kg   m₂=100g=0.1kg

             Cm₁(t_热-t)  = cm₂(t-t_冷)　

4.2×10³J/(kg·℃)×0.05kg×(50℃-t)=4.2×10³J/(kg·℃)×0.1kg×(t-20℃)                                            

 解得：t=30℃