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第十三章內(nèi)能
第一節(jié)分子熱運動
1.擴散現(xiàn)象
定義：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。
擴散現(xiàn)象說明：①分子之間有間隙；②分子在不停地做無規(guī)則的運動。
在課本圖13.1-2中，二氧化氮被放在下面的目的：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結(jié)果。
固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，擴散速度與溫度有關(guān)。
分子運動與物體運動要區(qū)分開：擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結(jié)果，是從微觀領(lǐng)域看。而灰塵飛揚、液體對流、氣體對流是物體運動的結(jié)果。是從宏觀領(lǐng)域看。
2.分子的熱運動：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。
3.溫度越高，熱運動越劇烈。
4.分子間的作用力
分子間的作用力包括分子間的引力和斥力。
當分子間的距離d＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。
d＜r時，引力＜斥力，斥力起主要作用。
固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間存在斥力。
d＞r時，引力＞斥力，引力起主要作用。
固體很難被拉斷、鋼筆能寫字、膠水能粘東西都是因為：分子之間存在引力。
當d＞10r時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍，分子間幾乎沒有作用力。
第二節(jié)內(nèi)能
1.定義：物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。
2.任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。
3.內(nèi)能的單位為焦耳。
4.影響物體內(nèi)能大小的因素
溫度：在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時，物體的溫度越高，物體內(nèi)能越大。
質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。
材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。
存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。
5.內(nèi)能與機械能不同
機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動，而不是物體的整體運動。
6.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)
物體溫度升高，說明物體內(nèi)能增大；物體溫度降低，說明物體內(nèi)能減小。
內(nèi)能改變，溫度不一定變化。溫度變化，內(nèi)能一定改變。
晶體熔化、凝固、沸騰過程中，物體的內(nèi)能發(fā)生了改變，但是溫度不變。
7.改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。
8.做功：
做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
做功改變內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。
如課本圖13.2-5甲，引火儀內(nèi)的棉花燃燒起來，因為：活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花著火點，使棉花燃燒。
如課本圖13.2-5乙，瓶塞跳出時容器內(nèi)出現(xiàn)白霧，因為：瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。
9.熱傳遞：
定義：熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），不是溫度，溫度變化只是熱傳遞的一個表現(xiàn)。
實質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
熱量：在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。
熱量是變化量，只能說“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“具有熱量”�！皞鬟f溫度”的說法也是錯的。
條件：存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會發(fā)生熱傳遞。
如右圖，燒杯中的水不沸騰，因為沒有溫度差。
熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；物體放熱，溫度降低，內(nèi)能減少。
10.做功與熱傳遞的異同
相同點：由于它們在改變內(nèi)能上的效果相同，所以做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。
不同點：做功時能量的形式發(fā)生了變化，熱傳遞時能量的形式不變。
11.溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別
溫度表示物體的冷熱程度。溫度升高，內(nèi)能一定增加，但不一定吸收熱量。
熱量是在熱傳遞過程中的變化量。吸收熱量，溫度不一定升高，內(nèi)能也不一定增加。
內(nèi)能是一個狀態(tài)量。內(nèi)能增加，溫度不一定升高，也不一定吸收熱量。
“熱”可以指熱量、溫度和內(nèi)能，具體含義要根據(jù)實際情況而定。
12.內(nèi)能的利用方式
利用內(nèi)能來加熱：從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
利用內(nèi)能來做功：從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
第三節(jié)比熱容
1.探究：比較不同物質(zhì)的吸熱能力
2.【實驗設(shè)計】用天平稱質(zhì)量相等的水和食用油，調(diào)節(jié)兩個酒精燈的火焰使火焰大小相同。用這兩個酒精燈分別給水和食用油加熱一段時間，用溫度計測量水和食用油的溫度，比較二者溫度上升速度。
3.
4.【實驗表格】下表可供參考。
物質(zhì)初溫t0/℃末溫t/℃溫度變化△t/℃質(zhì)量m/g加熱時間/s
水
食用油
【實驗結(jié)論】質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，吸收的熱量相同，升高的溫度不同。
【注意事項】①比熱容的概念是通過本實驗引出來的，所以實驗中不可以有“比熱容”三個字。
�、诒緦嶒灷玫娇刂谱兞糠ǎ砸刂扑褪秤糜偷馁|(zhì)量相等，控制酒精燈的火焰大小，控制加熱時間相同。
5.定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。
6.物理意義：比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。
7.水的比熱容c水＝4.2×103J/(kg•℃)，物理意義為：1kg的水溫度升高（降低）1℃，吸收（放出）的熱量為4.2×103J。
8.比熱容是物質(zhì)的一種性質(zhì)，比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
9.水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。
10.海陸風：由于水的比熱容比砂石大，導致沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)的溫差不同。溫度不同導致大氣壓不同，白天和夜晚刮的風也不同。白天陸地溫度高，風由海洋吹向陸地；夜晚海洋溫度高，風由陸地吹向海洋。
11.比較比熱容的方法：
質(zhì)量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時間）：吸收熱量多，比熱容大。
質(zhì)量相同，吸收熱量（加熱時間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。
12.熱量的計算公式：
溫度升高時用：Q吸＝cm（t－t0）
溫度降低時用：Q放＝cm（t0－t）
只給出溫度變化量時用：Q＝cm△t
Q——熱量——焦耳（J）；c——比熱容——焦耳每千克攝氏度（J/(kg•℃)）；m——質(zhì)量——千克（kg）；
t——末溫——攝氏度（℃）；t0——初溫——攝氏度（℃）
用公式求液體溫度時，一定要注意液體的沸點：求出水的溫度為105℃，但終結(jié)果應(yīng)該是100℃。
審題時注意“升高（降低）到10℃”還是“升高（降低）了10℃”，前者的“10℃”是末溫（t），后面的“10℃”是溫度的變化量（t0）。
13.熱平衡方程：在不計熱損失的情況下，Q吸＝Q放。
