第13章内能。
13.2 内能。
1. 热量的概念。
知识点回顾】
1）定义：在热传递过程中，传递能量的多少．
2）单位：焦耳（j）
3）物体本身没有热量．不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小．
4）热量与内能、热量与温度的主要区别。
“热量是在热传递过程中物体内能改变的量度”．反映了热量与内能的内在联系．但是，内能与热量又是两个本质不同的物理量，不能混为一谈．内能是“状态量”，一个物体在一定的状态下具有一定的内能；而热量是“过程量”，它是在热传递过程中用来量度物体内能改变多少的物理量．离开热传递的物理过程，谈热量的多少是毫无意义的．
热量和温度也不能混为一谈，温度是“状态量”，热量是“过程量”，它们之间的联系只表现在热传递的过程，绝不能认为“温度越高的物体含有的热量越多”．
命题方向】常考题：
关于热量的说法正确的是（ ）
a．温度高的物体所含的热量多，温度低的物体所含的热量少。
b．水和煤油，如果温度也相同，水比煤油热量多。
c．质量越大的物体，它所含的热量多。
d．物体温度降低时，向外放出热量。
分析：（1）热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量．
2）当温度不同的物体互相接触时，高温物体放出热量，温度降低，低温物体吸收热量，温度升高．
解：a、物体所含有的热量，这种说法错误，不能说含有或者具有热量，故a错误；
b、不能说物体的热量，水比煤油热量多，这种说法错误，不能说含有或者具有热量，故b错误；
c、物体所含有的热量，这种说法错误，不能说含有或者具有热量，故c错误；
d、当温度不同的物体互相接触时，高温物体放出热量，温度降低，低温物体吸收热量，温度升高，故d说法正确．
故选d．点评：本题考查对热量的理解．知道热量不是状态量，不能说含有或者具有热量．只能说吸收或放出热量．
解题方法点拨】
热量是一个过程量，只有发生了热传递，有了内能的转移，才能讨论热量问题，因此，热量的大小与物体的多少、物体的温度的高低没有关系．不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体具有的热量的多少．
2. 内能。
知识点回顾】
1）分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能．在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
2）单位：内能的单位是焦耳，简称焦，用字母j表示．
3）内能的特点：
任何物体在任何情况下都具有内能．
内能具有不可测量性，即不可能准确地知道一个物体具有多少内能．
内能是可以变化的．
对单个分子或少量分子谈内能是无意义的．
3）决定物体内能大小的因素。
物体的内能与温度有关．温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，物体的内能就越大；
物体的内能与质量有关．在温度一定时，物体的质量越大，分子的数量越多，物体的内能就越大；
物体的内能还和状态有关．如：一定质量的固态晶体熔化为同温度的液体时，内能增大．
命题方向】常考题：
关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
a．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少。
b．物体内能增加，一定要从外界吸收热量。
c．温度为0℃的物体没有内能。
d．温度相等的1k**和100**内能相同。
分析：任何物体在任何温度下都具有内能，同一物体的内能与温度有关，做功和热传递都能改变内能；结合这些知识可解答此题．
解：a、物体的内能与温度有关，温度越高内能越大；同一物体温度降低时，内能将减小；故a正确；
b、改变内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功；故b错误；
c、物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能；故c错误；
d、水的内能不仅与温度有关，还和水的质量有关；故温度相等的1k**和100**的内能不同；故d错误；
故选a．点评：此题考查了物体内能方面的知识，包括内能的概念、改变内能的方法（做功、热传递）等；温度影响物体的内能，运用所学的内能方面知识可解决此题．
解题方法点拨】
1）内能与机械能的区别与联系：
2）物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，由于物体分子的运动是永远不会停息的，所以物体在任何温度下、任何时刻都具有内能．
3. 物体内能的改变。
知识点回顾】
改变系统内能的两种方式：做功和热传递．
1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的．做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的．
2）做功和热传递在本质上是不同的．
做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）．
热传递使物体的内能改变，是物体间（或物体不同部分）内能的转移（同种形式能量的转移）．
3）内能改变的量度。
做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少．
热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变是用热量来量度的．物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少．
a．用功的数值来量度，在做功的过程中，外界对物体做了功，物体内能就增加；物体对外做功，物体内能就减少，此时有w=△e．
b．用热量来量度，外界传给物体热量，或物体吸收热量，物体内能就增加；物体传给外界热量，或物体放出热量，物体内能减少，此时有q=△e．
命题方向】第一类常考题：
一个物体的温度升高了，则（ ）
a．一定通过做功的方式使它的内能增加。
b．一定通过热传递的方式使它的内能增加。
c．可能是通过做功的方式，也可能是通过热传递的方式使它的内能增加。
d．以上说法都不正确。
分析：做功和热传递都可以改变物体的内能，二者在改变内能上是等效的．前者是能量的转化过程，后者是能量的转移过程．
解：因为做功和热传递都可以改变物体的内能，二者在改变内能上是等效的．所以，如果一个物体的温度升高了，说明内能增大，则可能是通过做功的方式，也可能是通过热传递的方式使它的内能增加．故只有c选项的说法正确．
故选c．点评：知道做功和热传递都可以改变物体的内能，且二者在改变内能上是等效的，便可顺利解答本题．
第二类常考题：
在进行热学实验时，我们通常要通过划燃火柴或通过打火机来点燃酒精灯，下列关于这两种点燃酒精灯的方法说法正确的是（ ）
a．划燃火柴是通过热传递的方式改变了火柴头的内能。
b．火柴头在燃烧时，高温的火焰通过热传递的方式将酒精灯点燃。
c．打火机打着火时，高温的火焰通过做功的方式将酒精灯点燃。
d．打火机打着火的原理类似于柴油机的火方式。
分析：分析两种点燃火柴的方法，然后结合改变物体内能的方法即可得到答案．
解：a、火柴在与火柴盒摩擦时，摩擦生热，将机械能转化为内能，火柴的内能增加，温度升高，使火柴燃烧．这是通过做功的方法改变了火柴的内能．故选项a错误；
b、燃烧的火柴头温度很高，放在酒精灯上，内能由温度高的火柴头传递到温度低的酒精灯上，使酒精灯点燃．这是通过热传递的方法使酒精灯点燃的．故选项b正确；
c、打火机打着火时，高温的火焰通过热传递的方式将酒精灯点燃．故选项c错误；
d、电子打火机是靠电子发出的电火花点燃，类似与汽油机的点火方式，柴油机是压燃式．故d错误；
故选b．点评：此题中火柴和酒精灯火焰的内能都增加了，但方法不同，充分体现了做功与热传递在改变物体内能上具有等效性．
解题方法点拨】
虽然做功和热传递改变物体内能的方式不同，做功的过程属于能量的转化，而热传递属于内能的转移，但二者在改变物体的内能上却是等效的，例如，一根锯条的温度升高了，内能增大了，可能是由于摩擦生热，也可能是放在火上烤的结果，如果没有看见内能改变的过程，就无法判断内能是通过哪种方式改变的．
4. 热传递。
知识点回顾】
1）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递．没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递．
2）热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射．
传导--热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。
对流--通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递
辐射--热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。
3）热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能．传递能量的多少用热量来量度．
4）热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分．
命题方向】第一类常考题：
质量和温度相同的铜块和水，使它们分别放出相同的热量后，将铜块迅速投入水中后，它们的内能变化正确的是（ ）
a．铜块的内能减小，水的内能增大。
b．铜块的内能增大，水的内能减小。
c．铜块和水的内能都增大。
d．铜块和水的内能都减小。
分析：解决此题要知道发生热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传向低温物体；
铜块的比热容小于水的比热容，由热量的变形公式
可知，当热量、质量相同时，比热容小的温度变化大．
解：质量和温度相同的铜块和水，使它们分别放出相同的热量后，由公式
可知，铜块降低的温度大；
即水的温度高于铜块的温度，二者放在一起后，热量由水传向铜块，故铜块内能增大，水的内能减小；
故选b．点评：解决此题要知道热传递的条件，并且会根据热量公式分析末温，并会分析热传递的方向．
第二类常考题：
两个物体之间发生热传递，当热传递停止时（ ）
a．两个物体内能相等 b．两个物体温度相等 c．两个物体热量相等 d．以上说法都不正确。
分析：要解答本题需掌握：热传递的条件是有温度差．
解：用热传递的方法改变物体的内能，实际上是能量从高温物体转移到低温物体的过程，当两个物体的温度相等时，热传递停止；
故选b．点评：本题主要考查学生对：热传递的条件及实质的了解和掌握．
解题方法点拨】
1）热传递是指能量从高温物体传给低温物体（或从同一物体的高温部分传给低温部分）．热传递是改变物体内能的一种方式．
2）发生热传递的条件是物体间存在温度差，或物体的不同部分间存在温度差．
3）热传递的方向是从高温物体到低温物体，或从物体的高温部分到低温部分．
5. 做功。
知识点回顾】
1）做功：对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功内能减少．
2）做功使物体的内能改变的实质：其他形式的能量（如机械能）与内能之间的相互转化．
命题方向】第一类常考题：
飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低．要使舱内获得新鲜空气，必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内．在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的（ ）
a．温度升高内能增加。
b．温度降低内能减少。
c．温度升高内能减少。
d．温度降低内能增加。
分析：本题要抓住做功与内能的改变，主要有摩擦生热和压缩气体做功．
解：对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功内能会减少．压缩机对空气做功，空气的温度升高内能增加．
a、压缩机对空气做功，空气的温度升高内能增加，符合题意．
b、压缩机对空气做功，空气的温度降低内能减少，不符合题意．
c、压缩机对空气做功，空气的温度升高内能减少，不符合题意．
d、压缩机对空气做功，空气的温度降低内能增加，不符合题意．
故选a．点评：本题考查了做功与内能的改变．对物体做功，物体的内能会增加，温度升高．
第二类常考题：如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精．塞进塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是（ ）
a．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功。
b．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小。
c．瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低。
d．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功。
分析：改变物体内能的两种方法：做功、热传递．对物体做功（例如克服摩擦做功、压缩气体做功、弯折铁丝做功等）物体的内能增加、温度升高；物体对外做功（气体膨胀做功），物体的内能减少、温度降低．
解：ab、瓶子里装有一些水，往瓶内打气，压缩瓶内气体做功，使瓶内气体内能增加、温度升高，故a正确、b错；
cd、当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低，故cd都正确．
故选b．点评：这是一个典型的对外做功（气体膨胀做功），内能减少的例子，要记住如何解释这种现象的出现．
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