初中物理-分子运动论和内能的利用及热机

3.做功实质上是内能和其他形式 的能之间的转化；热传递实质上是 内能在物体间的转移。
例1：下列关于温度、热量、内能的关系的说法中 正确的是 （C） A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B.温度高的物体一定比温度低的物体热量多 C.物体的温度升高，它的内能增大 D.物体的温度升高，一定从外界吸收了热量
第二部分.内能和改变内能的途径
1.内能的大小的决定因素: 1.温度越高、内能越大； 2.内能的大小还和质量、体积、物 态有关。 ★温度是架设在微观与宏观之间的一座 桥梁。 分子运动快 导致 分子动能大 表现为 温度高
2.改变内能的途径
★.改变内能的途径——做功和热传递。 1.做功：外界对物体做功，物体 内能增加；物体对外界做功，物体内 能减小。 2.热传递：物体吸热，内能增加； 物体放热，内能减小。
注意：⑴不同物质 ⑵自发 ⑶彼此进入
结论：组成物质的大量分子处于永 不停息的运动之中。
事实六.两根磨光的铅棒对上 压紧可以合在一起。
事实七.固体不容易被分开
事实八.肥皂膜的表面张力
说明：分子之间存在的着相互的引力
事实九.分子之间是有空隙的，但固体 和液体很难被压缩。
说明：分子之间存在着斥力
事实二：
酒精和水混合后体积变小
说明：粒子之间存在着空隙。
人们把这些粒子称为分子
一.物质是由分子组成的
1.分子是很小的。一般分子 直径大约为10-10米
一个分子在一个苹果前，就和一个人在 地球前。
1.分子是很小的。一般分子直 径大约为10-10米
几种分子直径大小： H2:2.3×10-10 m O2:2.4 ×10-10 m
Q吸=cm(t2-t1) = 4.2×103J/(kg· ℃) × 5kg ×80℃ = 1.68×106J
Q吸 t 2 t1 Cm 1.6 8 1 06 J 2.1 1 03 J /( kg C ) 5kg 160 ℃
例4:0.2kg的铜块吸收了3.9×103J的热量后，温度 升高到80℃，则铜块的初温为多少℃？［已知：铜 的比热容是0.39×103J／（kg· ℃）］
一.比热容：
1.定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低） 1℃（或1K），吸收（或放出）的热量，叫做这种 物质的比热容。
2.公式：吸热： 放热：
c c
Q吸 m( t 2 t 1 ) Q吸 m( t 1 t 2 )
c——比热容——J/(kg· ℃) t2——末温——℃ t1——初温——℃ Q——热量——J
N2:3.1×10-10 m H2O:2.6 ×10-10 m
对微小颗粒的观察
2.分子数目非常多
例1：在0℃和一个标准大气压下1厘米3的气 体中含分子2.7×1019个（将分子变成沙子， 这些沙子可以将一个大工厂埋没）
2.分子数目非常多
例2：1厘米3的水中含分子3.35×1022个（地球 的表面面积大约为5 ×1018厘米2，将1厘米3的 水均匀的分布在整个地球的表面，每厘米2可以 分到6000多个分子。
例3：下列关于内能的说法中正确的是（ A ） A.物体吸热，温度不升高，内能增大 B.物体温度不变，内能一定不变 C.物体内能不变，温度一定不变 D.物体放热，内能一定减少
例4：冬天，双手反复摩擦，手会感到 暖和；用嘴对这手“呵气”，手也会感 到暖和。前者是利用 方式 增加了手的内能，后者是利用 方式增加了手的内能。
结论：物质是由大量分子 组成的。组成物质的分子 很小，而且分子之间存在 着空隙。
事实三.二氧化氮和空气 （NO2:ρ=2.0kg/m3,空气：ρ=1.29kg/m3
事实四.水和硫酸铜
事实五.金和铅
二.分子的运动
1.扩散现象：两种不同的物质可以自发的进 入对方，这种现象叫着扩散现象。扩散现象 说明，分子永不停息的做无规则的运动
3.比热表： 几种物质的比热容[×103J/(kg· ℃)]
水 酒精 煤油 水银 冰 沙、石 铝 干泥土 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.84 玻璃 陶瓷 钢、铁 木头 铜 铅 空气 氧气 0.84 0.80 0.46 2.39 0.39 0.13 1.01 0.92
C铜 t铜 C液 t液 0.39 10 J （ kg ℃） 75 ℃ 15 ℃ 3 1 1.95 10 J （ kg ℃）
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主题介绍
1.分子动理论的初步知识 2.内能和改变内能的两种方式：做功和热 传递 3.热量、比热容和热值三个热学物理量 4.热机和热机效率（略）
30 ℃
例5:为了测量某种液体的比热容，把质量为100g 的铜块从沸腾的水中取出（标准大气压下），迅 速投入质量为100g，温度为10℃的待测液体中， 混合后的共同温度是25℃。若不计热量损失，求 这种液体的比热容是多少？［铜的比热容是0.4 ×103J／（kg· ℃）］ ］
不计能量损失，则Q吸=Q放 相同质量的不同物体的比热容之比等于其温 差反比。
将1厘米3的水中分子一个挨一个的排起来，能 排8.71 ×109千米，而太阳与地球相距1.5 ×108千米，这些分子可以在太阳和地球之间排 58排。
Байду номын сангаас
如果把2500万个水分子一个挨一个排 成一行，长约1厘米。
在一标准大气压下，1厘米3的容器内 的空气分子如果每秒钟跑出1亿个，那么要 经过约8600年才能跑完。 如果全世界50亿人共同数一数1克水中 有多少个水分子，若每人每秒数1个，那么 要用21万年才能数完。 1根头发丝的宽度排列分子排列多少个？ 107个（100万个）。
第三部分 比热容和热值
①2kg水，从15℃加热到50 ℃； ②2kg水，从15℃加热到80 ℃； 次吸热多，因为 。
③2kg水，从15℃加热到50℃； ④4kg水，从15℃加热到50℃； 次吸热多，因为 。 ⑤2kg水，从15℃加热到50℃； ⑥2kg煤油，从15℃加热到50℃； 探究实验： 不同材料的物体，质量相同，升高的温度相同，吸收 的热量的多少是否与材料有关呢？
初中物理
主题介绍
1.分子动理论的初步知识 2.内能和改变内能的两种方式：做功和热 传递 3.热量、比热容和热值三个热学物理量 4.热机和热机效率（略）
第一部分 分子动理论
事实一：
1.糖块放在水中，全部溶化，水变甜。
2.盐放在水中，全部溶化，水变咸。
3.粉笔可以碾成很细很细的粉末。
说明：物质是由非常小的，但仍保持着 物质基本特性（化学性质）的粒子组成 的。
v F斥 F吸 F吸
v F斥
F斥
F吸 10-10m
F吸
F斥
F斥 v
F吸 F吸 v
F斥
结论：组成物质的分子之间 的引力和斥力同时存在。在 足够小的距离内，分子之间 的吸力作用显著；当距离进 一步减小后，分子之间的斥 力作用显著。
分子动理论的基本事实：
物质由大量分子组成； 分子处于永不停息的无规 则运动之中；分子间存在 相互作用的引力和斥力。
4.不同物质的比热容一般是不同的，比热容是物质 的特性之一。
例1:水的比热容是4.2×103J/(kg· ℃ )， 应读作 ；其物理意义是 。 例2:一玻璃瓶中装有1kg的酒精，其比热容是 若将其倒掉1／5，则剩下的酒精的比热容是 ; 。
二.热量的计算
吸热：Q吸=cm(t2-t1) 放热：Q放=cm(t1-t2) 例3: 将质量为5kg、初温为20℃的水烧开，至 少需要多少J的热量？这么多的热量完全被同 质量的煤油吸收，煤油的温度可以上升多少℃？
小结：内能、温度对应于物体 的状态；热量对应于热传递过 程。
例2：下列关于内能的说法中正确的是 （ B） A.物体运动速度越大，内能越大 B.静止的物体没有动能，但有内能 C.内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
小结：机械能对应于宏观物体；内能对应于分 子；两者没有任何联系。