内能热量【知识点】高考分子动理论与把握三者的区别

时间：2022-09-21 18:01:45来源：网络整理

温度、内能、热量的区域

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一、把握三者的区别

在物理学中，温度是表示物体有多热或多冷的物理量，单位为“摄氏度”。它是一个状态量，所以只能说“物体的温度是多少”，而温度不能“传递”和“传递”。从分子动力学理论的角度来看，分子的热运动与温度有关，温度越高，分子随机运动的平均速度越大，热运动越剧烈。因此，温度是分子的随机运动。它是剧烈强度的标志，是大量分子随机运动的集中表现，对单个分子没有意义。

实施例1（江苏常州，2012）2012年5月，日本科学家开发出一种制作单层硅分子膜的技术，如图1所示：硅板表面覆盖有一层薄薄的陶瓷层，并且经过一段时间的加热，硅板中的硅分子实际上可以穿透陶瓷薄层内能热量，形成单层的硅分子膜。加热使硅分子穿透陶瓷膜，这意味着： .

分析：分子动力学理论告诉我们：分子在不断的随机运动；分子之间存在吸引力和排斥力；分子之间有间隙；温度越高，分子运动越激烈。

加热使硅分子穿透陶瓷膜，这意味着分子不断进行随机运动。温度越高，分子运动越激烈（分子之间存在间隙）。

答案：分子一直在做随机运动；温度越高，分子运动越激烈（分子之间存在间隙）。

提示：本题要求学生将分子动力学理论的内容与生命现象联系起来，比较简单。

内能是一种能量，单位是“焦耳”。它是物体随机运动中所有分子的动能和势能之和。吸引和排斥所具有的能量以分子势能表示。内能也是一种状态量。通常我们说一个物体“有”“含有”内能。

内能的大小与物体的质量、体积、温度以及构成物体的材料类型有关。对于同一物体，内能的大小与温度有关，温度升高，内能升高，温度降低，内能降低；对于不同的物体，内能的大小不仅与温度有关，还与质量、体积和状态有关。以水为例，在一定温度的条件下，一桶水和一勺水相比，由于单个水分子的内能是相同的，因为一桶水中含有大量的水分子，一桶水有更多的内能；水通常以固态冰、液态水、气态水蒸气三种形式存在。固体物质的分子之间有很强的作用力，分子排列非常紧密。液态物质分子间的作用力比固态物质小，分子没有固定的位置。运动相对自由。气态物质的分子间作用力非常小，可以忽略不计，极其分散，分布广泛。由于固-液-气三态物质分子的排列组合方式不同，分子间的分子动能和分子势能也不同。当然，他们有内在的能量。不一样。

示例2（重庆，2012）如图2所示，“神舟八号”与“天宫一号”成功对接。 “是的。“神舟八号”在完成各项实验任务后返回大气层，飞船外壳与空气的摩擦温度不断升高，这就是通过（可选）改变飞船的内能填“功”或“传热”）。

解析：(1）判断物体是运动还是静止，取决于它与参考物体的位置关系。如果位置发生变化，则表示物体在运动，否则是静止的；( 2）改变物体内能的方法有做功和传热，是等价的。

(1）“神舟八号”与“天宫一号”对接过程中，两者的位置保持不变，所以以天宫一号为基准，“神舟八号”是静止的；

(2）航天器穿过大气层返回地面时，航天器与大气摩擦产生热量，航天器表面温度升高，通过做功增加其内能.

回答：还是；工作。

说明：本题以“神舟八号”飞船与“天宫一号”对接这一重大历史事件为载体，考察运动与静止的相对性，改变物体的内能，反映物理和科技连接生活。

示例3（重庆，2012）如图3所示，一个大口厚玻璃瓶装少量水，加几滴酒精。，看到瓶口有白雾，下面的实验分析是错误的（）

(A) 往瓶子里打气时，外界确实对瓶子里的气体做功

(B)当瓶子被抽气时，瓶子里的气体能量变小了

(C)当软木塞跳出时，瓶内气体温度降低

(D) 当软木塞跳出时，瓶中的气体做外功

分析：改变物体内能的方式有两种：做功和传热。对物体做功（如克服摩擦、压缩气体、弯曲铁丝等）增加物体的内能和温度；当外部做功（气体膨胀做功）时，物体的内能减少，温度降低。

(A)(B) 瓶子里有水，用力抽，压缩瓶子里的气体做功，使瓶子里的能量增加，温度升高，所以(A)是正确的， (B) 是错误的；

(C)(D)，当软木塞弹起时，瓶内气体确实对软木塞做功，瓶内气体内能减少，温度降低内能热量，所以

(C)(D) 是正确的。

答案：(B)

提示：这是一个典型的外功（气体膨胀做功），内能减少的例子，记住如何解释这种现象。

热量是传热过程中传递的能量，单位是“焦耳”。它反映了在传热过程中传递的内能的多少，它是衡量传递了多少内能的量度，是一个过程量，我们说一个物体“吸收”或“放出”多少焦耳热量热量被定义为“在传热的过程中”，所以热量只有在传热发生时才能谈及，所以物体本身没有热量。

例4（四川凉山，2012）如图4所示，不属于改变物体内能的功是( )

解析：要解决这样的问题，要知道改变物体内能的方式有两种：做功和传热；传热过程是能量传递过程，功过程是能量转换过程。

方案（A），手的摩擦产生热量，克服摩擦做功，使手的内能增加，温度升高。就是通过做功来改变物体的内能，不符合题意。

选项（B），当水沸腾时，水从火中吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递改变了物体的内能，符合问题。

方案（C），锯木时克服摩擦做功，使锯片内能增加，温度升高。就是通过做功来改变物体的内能，不符合题意。

选项（D），钻木取火，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，就是通过做功来改变物体的内能，不符合意思的问题。答案：(B)

说明：本题考查改变物体内能的方式。解决此类问题，必须把握：做功是能量的转化过程，传热是能量的传递过程。

二、把握三者之间的联系

1.温度和内能

物体的温度越高，物体内分子的随机运动速度就越大，分子的平均动能也越大，所以物体的内能也就越大。不过需要注意的是，温度并不是内能变化的唯一符号。

2.温度和热量

在传热过程中，高温物体放热，内能减少，温度降低，低温物体吸热，内能增加，温度升高。对于同一个物体，温度变化越大，吸收或释放两个物体没有温差时，虽然物体有温度，但没有热量传递，更谈不上“热”。

3.热量和内能

热量反映了在传热过程中传递的内部能量的多少。物体放出的热量，内能减少；物体吸收的热量越多，内能的量就越大。需要注意的是：内能的增加减法不仅与吸热或放热有关，做功还可以改变物体的内能。对物体做功会增加物体的内能。物体做多少功会增加物体的内能；如果物体做外部功，物体的内能就会增加。内能会减少，外在做功的量会减少物体的内能。改变物体内能的方法有两种：传热和做功，相当于改变物体内能。

例5（江苏南京，2012）关于温度、内能和热，下列说法正确的是（）

(A) 物体的内能增加，它必须从外部吸收热量。

(B) 汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能

(C)当物体中的能量减少时，温度可能不会改变

(D)锯片在锯切板材时，锯片内能增大，板材内能减小

分析：改变物体内能的方式有两种：做功和传热。这两种改变物体内能的方法是等价的；

在汽油机的四个冲程中，做功冲程做外功，将内能转化为机械能；在压缩冲程压缩气体的过程中，机械能转化为内能；

当液晶凝固时，放出的热量和内能减少，但温度保持不变；

做功可以改变物体的内能：克服摩擦做功会增加物体的内能和温度。

从分析可以看出：

选项（A），物体的内能增加，可能是对物体做功，也可能是吸热，所以（A）是错误的。

选项（B），汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，所以（B）是错误的。