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13.1物体的内能(解析版).docx

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沪科版九年级

第十三章《内能与热机》

13.1物体的内能

【知识梳理】

一、内能

1.定义:物体内所有分子热运动的动能,以及分子势能的总和,叫做物体的内能。

2.物体具有内能的原因:组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,因而每个分子都具有动能;物质的分子之间存在引力和斥力,物质的分子还具有势能。

3.内能的影响因素

①物体质量:在其他条件相同情况下,物体质量越大,内能越大。(质量决定分子个数)

②温度:在其他条件相同情况下,物体温度越高,内能越大。(温度影响分子热运动)

③物质状态:在其他条件相同情况下,物质状态不同,内能也不同。(物质状态改变时一定要吸放热)

二、改变内能的两条途径

1.做功

①实质:不同能量之间的转化。

②在其他条件不变的情况下,物体对外做功,则物体内能减小;外界对物体做功,则物体内能增加。

③典例:

压缩气体——气体内能增加(机械能转化为内能)

气体膨胀对外做功——内能减小(内能转化为机械能)

摩擦、锻打、弯折——内能增加(机械能转化为内能)

通电发热——内能增加(电能转化为内能)

2.热传递

①实质:不同物体或同一物体不同部分之间内能的转移。发生热传递时,温度低的物体内能增大,温度高的物体内能减小。

②前提:存在温度差。内能一定是从温度高的物体传递给温度低的物体。而不是从内能大的物体传给内能小的物体。

③热量:在热传递过程中,内能的改变量叫做热量。

做功与热传递在改变内能效果上是等效的。

三、温度、内能、热量、热辨析

(1)热量、内能的单位都是焦耳。区别在于,内能是能量的一种形式,是状态量;热量表示内能的改变,对应热传递的过程,是过程量。

常见语言表述方式:物体“具有内能……”、物体“吸收/放出热量……”、不可以说“具有……热量”

(2)温度,是状态量,描述物体冷热程度,不能传递。

(3)“热”,有时候表示“热量”,例如:吸热、放热、

有时候表示“温度”,例如:夏天天气很热、

有时候表示“内能”,例如:摩擦生热

【易错点】

语言表述

解释

①物体内能增加,温度不一定升高;

物体内能减小,温度不一定降低。

例如,晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不变;凝固过程中,放出热量,内能减小,温度不变。(分子动能不变,分子势能发生改变)

②温度高的物体,内能不一定大;

温度低的物体,内能不一定小。

在其他条件相同的情况下,温度高,内能大。但是物体内能大小是由温度、质量、状态等多个因素综合决定的。

③物体温度升高,内能一定增大;

物体温度降低,内能一定减小。

同一个物体,除了温度变化,其他影响内能的因素(质量、状态……)都相同,则温度升高,内能一定增大,温度降低,内能一定减小。

④物体内能增大,不一定是吸收了热量;物体内能减小,不一定是放出了热量。

物体内能发生改变,不一定由于发生了热传递,有可能是做功。

⑤物体对外做功,内能不一定减小

对外做功的同时可能在吸收热量

⑥物体吸收热量,内能不一定增大

吸收热量的同时可能会对外做功

【规律总结】

做功和热传递都可以使得物体内能改变,做功与热传递在改变内能效果上是一致的。当物体内能发生改变时,有可能是做功造成的,有可能是热传递造成的。

【典例分析】

(2022·黑龙江·中考真题)下列关于内能知识的描述正确的是()

A.物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能

B.温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量

C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能

D.物体吸收热量,内能增加,温度一定升高

【答案】C

【解析】A.一切物体,无论温度高低,都具有内能,0℃的冰有内能,故A错误;

B.热量是过程量,不能说含有多少热量,故B错误;

C.摩擦生热,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故C正确;

D.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸热内能增加,但温度不变,故D错误。

故选C。

【思路小结】

热量是一个过程量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,而不能说“含有”或“具有”热量。发生热传递的前提是具有温度差,而不是物体所含内能的多少。

【夺冠训练】

一、单选题

1.(2022·湖北武汉·中考真题)如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是()

A.白雪温度低,内能小 B.岩浆温度高,内能大

C.白雪温度低,分子热运动停止 D.岩浆温度高,分子热运动剧烈

【答案】D

【解析】A.内能和质量温度都有关,白雪温度低,内能不一定小,故A错误;

B.内能和质量温度都有关,岩浆温度高,内能不一定大,故B错误;

C.白雪温度低,分子热运动的不剧烈,不是停止,故C错误;

D.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动的越剧烈,岩浆温度高,分子热运动剧烈,故D正确。

故选D。

2.(2022·

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