物理竞赛专题训练(热学)要点
高中物理竞赛——热学部分
热学部分—自主招生考试一．分子动理论分自动理论的基本内容：物质是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则热运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力。
1． 1231002.6N -⨯=mol A 是联系微观世界和宏观世界的桥梁，具体表现在：（1）固体、液体分子微观量的计算（估算） ①分子数：A A A N V v N M m nN 00N === ②每个分子的质量为：A01N M =m ③每个分子体积（分子所占空间）：A A N M N V v ρ001==，其中ρ为固体或液体的密度 ④分子直径的估算：把固体、液体分子看成球形，则分子直径3031/6/6A N V v d ππ==；把固体、液体分子看成立方体，则3031/A N V v d ==.（2）气体分子微观量的估算方法（油膜法估测分子的直径，分子直径的数量级约为10-10m ） ①物质的量4.22n V =，V 为气体在标况下的体积． ②分子间距的估算：设想气体分子的分布均匀，每个分子平均占有一定的体积，假设为立方体，则分子间距30V d =，而每个分子所占体积A mol N V V =0，则分子间距为3Amol N V d =. 2．分子在做永不停歇的无规则的热运动。
扩散现象是分子的运动，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动引起的．布朗运动的剧烈程度不仅跟颗粒的大小有关，还跟液体或气体的温度有关，颗粒越小、温度越高布朗运动越剧烈。
3．分子间存在相互作用力：引力与斥力，都随距离增加减小，但是斥力对距离更敏感，所以分子力很近的时候体现出斥力，在平衡位置体合力等于零，平衡位置外体现出引力。
二．物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总叫物体的内能．1．温度是分子平均动能的标志,理想气体的内能正比于温度与气体的物质的量．2．分子势能的大小与物体的体积有关．3．做功和热传递是改变物体内能的两种方式．三．热力学定律热力学第零定律：如果两个系统分别和第三个系统处于热平衡，那么这两个系统也处于热平衡状态。
重点高中物理竞赛热学
高中物理竞赛——热学一．分子动理论1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体可直接用3分子占据的空间，对固体，则与分子的空间排列（晶体的点阵）有关。
【例题1】如图6-1所示，食盐（N a Cl ）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表示）组成的，离子键两两垂直且键长相等。
已知食盐的摩尔质量为58.5×10－3kg/mol ，密度为2.2×103kg/m 3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol －1，求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离。
【解说】题意所求即图中任意一个小立方块的变长（设为a ）的2倍，所以求a 成为本题的焦点。
由于一摩尔的氯化钠含有N A 个氯化钠分子，事实上也含有2N A 个钠离子（或氯离子），所以每个钠离子占据空间为v=Am olN 2V而由图不难看出，一个离子占据的空间就是小立方体的体积a 3， 即a 3=Am ol N 2V =Am ol N 2/M ρ，最后，邻近钠离子之间的距离l=2a【答案】3.97×10－10m 。
〖思考〗本题还有没有其它思路？〖答案〗每个离子都被八个小立方体均分，故一个小立方体含有81×8个离子=21分子，所以…（此法普遍适用于空间点阵比较复杂的晶体结构。
） 2、物质内的分子永不停息地作无规则运动固体分子在平衡位置附近做微小振动（振幅数量级为0.1A 0），少数可以脱离平衡位置运动。
液体分子的运动则可以用“长时间的定居（振动）和短时间的迁移”来概括，这是由于液体分子间距较固体大的结果。
气体分子基本“居无定所”，不停地迁移（常温下，速率数量级为102m/s ）。
无论是振动还是迁移，都具备两个特点：a 、偶然无序（杂乱无章）和统计有序（分子数比率和速率对应一定的规律——如麦克斯韦速率分布函数，如图6-2气体分子的三种速率。
高中物理竞赛热学
1高中物理竞赛——热学一．分子动理论1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体可直接用3分子占据的空间，对固体，则与分子的空间排列（晶体的点阵）有关。
【例题 1】如图 6-1 所示，食盐（ N a Cl ）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表示）组成的，离 子键两两垂直且键长相等。
已知食盐的摩尔质量为 3kg/mol ，密度为 2.2 ×103kg/m 3 ，阿伏加德罗常数为求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离。
【解说】题意所求即图中任意一个小立方块的变长（设为a ）的 2 倍，所以求 a 成为本题的焦点。
由于一摩尔的氯化钠含有 N A 个氯化钠分子，事实上也含有 2N A 个钠离子（或氯离子），所以每个钠离子占据空间为 v = V mol2N A而由图不难看出，一个离子占据的空间就是小立方体的体积a 3 ，即 a 3= V m ol=M m ol/，最后，邻近钠离子之间的距离 l = 2 a2N A 2N A 【答案】 3.97 ×10－10m 。
〖思考〗本题还有没有其它思路？〖答案〗每个离子都被八个小立方体均分，故一个小立方体含有1×8 个离子 =1分子，82所以 （此法普遍适用于空间点阵比较复杂的晶体结构。
）2、物质内的分子永不停息地作无规则运动固体分子在平衡位置附近做微小振动（振幅数量级为0.1 A ），少数可以脱离平衡位置运动。
液体分子的运动则可以用“长时间的定居（振动）和短时间的迁移”来概括，这是由于液体分子间距较固体大的结果。
气体分子基本“居无定所” ，不停地迁移（常温下，速率数量级为 102m/s ）。
无论是振动还是迁移，都具备两个特点： a 、偶然无序（杂乱无章）和统计有序（分子数比率和速率对应一定的规律——如麦克斯韦速率分布函数， 如图 6-2 所示）； b 、剧烈程度和温度相关。
重点高中物理竞赛热学
重点高中物理竞赛热学高中物理竞赛——热学一．分子动理论1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体可直接用3分子占据的空间，对固体，则与分子的空间排列（晶体的点阵）有关。
【例题1】如图6-1所示，食盐（N a Cl ）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表示）组成的，离子键两两垂直且键长相等。
已知食盐的摩尔质量为58.5×10－3 kg/mol ，密度为 2.2×103kg/m 3，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol －1，求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离。
【解说】题意所求即图中任意一个小立方块的变长（设为a ）的2倍，所以求a 成为本题的焦点。
由于一摩尔的氯化钠含有N A 个氯化钠分子，事实上也含有2N A 个钠离子（或氯离子），所以每个钠离子占据空间为v=Am olN 2V而由图不难看出，一个离子占据的空间就是小立方体的体积a 3，即a 3=Am ol N 2V =Am ol N 2/M ρ，最后，邻近钠离子之间的距离l=2a【答案】3.97×10－10m 。
〖思考〗本题还有没有其它思路？〖答案〗每个离子都被八个小立方体均分，故一个小立方体含有8 1×8个离子=21分子，所以…（此法普遍适用于空间点阵比较复杂的晶体结构。
） 2、物质内的分子永不停息地作无规则运动固体分子在平衡位置附近做微小振动（振幅数量级为0.1A 0），少数可以脱离平衡位置运动。
液体分子的运动则可以用“长时间的定居（振动）和短时间的迁移”来概括，这是由于液体分子间距较固体大的结果。
气体分子基本“居无定所”，不停地迁移（常温下，速率数量级为102m/s ）。
无论是振动还是迁移，都具备两个特点：a 、偶然无序（杂乱无章）和统计有序（分子数比率和速率对应一定的规律——如麦克斯韦速率分布函数，如图6-2气体分子的三种速率。
大学物理竞赛辅导(热学部分)2
解:
初态
V1 30.5l , T0 , p总1 p空气1 p饱和 3atm V2 2V1 , T0 , p总2 p空气 2 p饱和 2atm
中间态 末态
V3 4V1 , T0 , p3
(1)初态到中间态: 对空气应用等温过程方程
p1 p总1 p饱和 p1V1 p2V2 p p p 总2 饱和 2
T0(等温线）D
V0 3V0
V
5-3-20 P-V坐标面上，单原子分子理想气体的两条等压线和两条等体线 围成的矩形ABCD如图所示。状态B的温度是状态D的温度的4倍， 状态A与状态C的温度相同，过A、C的等温线已在图中画出。将 循环过程ABCA、ACDA的效率分别记为1和2 ，试求： 1和2 的比值
P
B 3T0 (等温线） C A
0
T0(等温线）D
V0 3V0
V
放热
总吸热
Q1 QAB QBC RT0 8 ln 3
总放热 Q2 QCD QDA RT0 8 3 ln 3
循环效率:
P
Q2 1 19.5% Q1
B 3T0 (等温线） C A
0
T0
系统对外做功：
W Q E 621J
33、某单原子理想气体经历的一准静态过程中，压强 p 和温度 T成反比例关系。（ 1 ）试求此过程中该气体 的摩尔热容量C；（2）设此过程中某一状态的压强为 p0 ，体积为 V0 ，试求在体积从 V0 增到 2V0 的一般过程 中气体对外做功量W。
解：热容量
dQ C 2 R1 0.01T dT dQ 2 R1 0.01T dT （ 1）
由热一律
高中物理竞赛--热力学专题
dW = −pdV → W = − � pdV
V1
这就是外界对流体在无限小的准静态膨胀或压缩中所做的功 非准静态过程（包括不可逆过程）：外界对物体所作的功仍然等于作用力与位移的乘积，但是由于在过程进行
中，物体的各部分都在变化，作用在物体上的力不再需要力平衡条件，一般情况下功的表达式会非常复杂。 特殊情形下的功：
C V +R
的关系为pV CV = 恒量。 解答：关键点—注意与节流过程的区别 分析打开K1的热力学过程：开始时，气室a中有ν摩尔气体，打开K1，外界气体有一部分空气ν′摩尔等压p0进
入气室，热力学过程：绝热、非准静态、不可逆，注意：与常规的节流过程有区别 初态：
外界气体：�ν′ , p0, V�, T0�，其能量 Ui1 = ν′ CV T0，且p0V� = ν′ RT0
体达到热平衡时，测得气体的压强为p1 2) 仍从初始状态出发，让活塞处在自由状态，在电热丝中通以弱电流，也持续一段时间，然后停止通电，最
后测得气体的体积为V2
解答：关键点—热力学状态的描述 初始热力学状态(ν, p0, V0, T0)的内能
Ui = CxνT0，且 p0V0 = νRT0
→
Ui
=
Cx R
p0V0
末态热力学状态： 等容过程末态(ν, p1, V0, T1)的内能
Uf = CxνT1，且 p1V0 = νRT1
→
Uf
=
Cx R
p1V0
热力学第一定律给出电热丝传给气体的热量
Q1
=
Uf
−
Ui
=
Cx R
(p1
−
p0)V0
等压过程末态(ν, p0, V2, T2)的内能
高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)
高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)一、力学部分1. 运动学- 基本概念：位移、速度、加速度。
位移是矢量，表示位置的变化；速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，加速度则反映速度变化的快慢。
- 匀变速直线运动公式：v = v_0+at，x=v_0t+(1)/(2)at^2，v^2-v_{0}^2 = 2ax。
这些公式在解决直线运动问题时非常关键，要注意各物理量的正负取值。
- 相对运动：要理解相对速度的概念，例如v_{AB}=v_{A}-v_{B}，在处理多个物体相对运动的问题时很有用。
- 曲线运动：重点掌握平抛运动和圆周运动。
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；圆周运动中要理解向心加速度a =frac{v^2}{r}=ω^2r，向心力F = ma的来源和计算。
2. 牛顿运动定律- 牛顿第二定律F = ma是核心。
要学会对物体进行受力分析，正确画出受力图。
- 整体法和隔离法：在处理多个物体组成的系统时，整体法可以简化问题，求出系统的加速度；隔离法用于分析系统内单个物体的受力情况。
- 超重和失重：当物体具有向上的加速度时超重，具有向下的加速度时失重，加速度为g时完全失重。
3. 动量与能量- 动量定理I=Δ p，其中I是合外力的冲量，Δ p是动量的变化量。
- 动量守恒定律：对于一个系统，如果合外力为零，则系统的总动量守恒。
在碰撞、爆炸等问题中经常用到。
- 动能定理W=Δ E_{k}，要明确功是能量转化的量度。
- 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统内，机械能守恒。
要熟练掌握机械能守恒定律的表达式E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}。
二、电磁学部分1. 电场- 库仑定律F = kfrac{q_{1}q_{2}}{r^2}，描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。
- 电场强度E=(F)/(q)，电场线可以形象地描述电场的分布情况。
- 电势、电势差：U_{AB}=φ_{A}-φ_{B}，电场力做功与电势差的关系W = qU。
全国初中物理竞赛试题专项(热学综合)精编(2024版)(附答案)
全国初中物理竞赛试题专项（热学综合）精编（2024版）一、单选题1．将盛水的烧瓶加热，水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，并迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图所示。
关于烧瓶内的水，下列分析正确的是（ ）A．一直沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会停止沸腾B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾C．因没有继续加热，浇上冷水时，水的温度降低，不会沸腾D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾2．小牛同学用一个功率为1000W的电加热器给lkg冰加热，研究不同状态的水的吸热能力。
图中，甲乙丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。
若相同时间内水和冰吸收的热量相同。
已知c水=4.2×103J/（kg ℃），c冰＜c水下列说法正确的是（ ）A．小牛绘制的是甲图线B．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000JC．0~1min冰吸收的热量是6×104JD．3~5nin时间内，电加热器的热效率为35%3．下列事实中，能说明物质吸收热量的本领跟物质的种类有关的是（）．A．体积相等的两瓶水，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量相等B．质量不同的两块铁，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量不相等C．体积相等的水和酒精，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量不相等D．质量相等的水和酒精，温度都升高了10 ℃，它们吸收的热量不相等二、多选题4．有一支温度计，刻度均匀但读数不准，将它放在1标准大气压下的冰水混合物中，示数为4℃；将它放在1标准大气压下的沸水中，示数为94℃，下列说法正确的是（ ）A．将其放在1标准大气压下的沸水中，实际温度应为100℃B．将它放在某房间内，其示数为22℃，该房间的实际温度应为20℃C．在40℃附近，该温度计读数最准确D．在温度大于50℃时，该温度计显示的温度比实际温度要大5．小明在探究“水蒸发快慢与水上方空气流速、水与空气的接触面积和水的温度是否有关”实验中。
竞赛辅导(二)热学问题(热胀冷缩、热传递、比热容) 初中物理竞赛辅导问题专题
热胀冷缩问题一1．图中所示为自动调温电熨斗的电路图。
右下方为温控部分。
在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，指示灯L亮，电热丝R发热、当温度达到预定温度时，双金属片因______向左弯曲，电路断开。
若双金属片由铜片和铁片铆合而成，则左片就是______片。
调节调温旋钮C，使静片向左时，调温电熨斗的预定温度值将变______。
思路点拨一般固体材料，遇热都会膨胀，遇冷都会收缩，不同的材料，在温度变化相同的情况下，其热膨胀冷缩的程度往往不同．取两块热胀冷缩程度不同的金属片(例如M的热胀冷缩现象比N的热胀冷缩现象更明显)将其粘合成为一块，称为双金属片，如图所示．由图示状态开始，其其温度升高，则两金属片都会发生膨胀，但一侧金属片膨胀得多，另一侧金属片膨胀得少，则这个双金属片整体便会向膨胀得少的一侧弯曲(例如向N一侧弯曲)；反之，若从图示状态开始而其温度降低，则此双金属片将向另一侧弯曲．本题所用双金属片为铜片和铁片铆合而成，铜的热胀冷缩比铁更强，故温度升高时双金属片将向铁片一侧弯曲，左片为铁片．若调节图中的旋钮C，使静片向左移动一些，则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开，这时对应所需的温度更高，即调温电熨斗的设定温度值将提高．答案：热膨胀，铁，高．2．冬天，把自来水笔从室外带到室内，有时会有墨水流出。
这主要是因为[ ]A．墨水受热膨胀，流出来了。
B．笔囊受热膨胀，把墨水挤出来了。
C．笔囊中的空气受热膨胀，把墨水挤出来了。
D．笔尖处的缝隙受热膨胀，使墨水漏出来了。
思路点拨冬天，室外气温往往比室内气温低很多，自来水笔在室外时，其笔囊中的空气温度也较低．当将其带入室内时，笔囊中空气温度会随之升高．由此，这部分空气将发生膨胀而把笔囊中的墨水挤出．答案：C热胀冷缩问题二1．在冬天，向玻璃杯内倒开水前，往往先倒入一些温水，将杯子热一下后倒去，再将开水倒入杯中，这样做主要是为了（）Ａ．清洁杯子Ｂ．使玻璃杯变得容易热传递Ｃ．使玻璃杯内外温差不致过大，杯子不易损坏Ｄ．使玻璃杯内外温度相等，杯子不易损杯思路点拨玻璃传热较慢，所以当玻璃的一部分突然遇热(或遇冷)而使其温度变化很多时，其他部分的温度往往难于很快地随之变化，由此可使玻璃的各部分间温差较大，又由于物体的热胀冷缩之故，由此而使得玻璃的各部分热膨胀不均匀，这种不均匀的差别太大时，则可能使玻璃制品碎裂．冬天，环境温度较低，玻璃杯的温度也就较低，若骤然向玻璃杯内倒入开水，则杯的内层受热明显膨胀但外层受热不够而膨胀得少，由此可导致杯炸裂．若先将温水倒入杯中将杯“预热”一下，再倒入开水时，则杯的内外层将不会有太大的温度差而避免了杯子的损坏．答案:C2．在0℃时，将两根长度和质量相等的均匀铜棒和铁棒连接在一起，并将支点放在接头处刚好平衡，如图所示，当温度升高数百摄氏度时，能观察到的现象是（）思路点拨当温度升高时，铜和铁都会受热而膨胀，而在升高同样温度的情况下，铜膨胀得比铁多．在图所示的情况下，则铜和铁的重心都会因棒的膨胀而远离支点，但铜远离得多些，铁远离得少些．由杠杆的平衡原理知棒将发生逆时针方向转动，即其左端下降，右端上升．答案:C热传递问题一1．人们常说井水冬暖夏凉，这是因为[ ]A．井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的。
物理竞赛辅导——热学初步知识
物理竞赛辅导——热学初步知识知识内容1、 温度及温度计：温度的意义、单位；温度计的构造及测温原理；温度计的使用。
2、 熔化与凝固：熔化现象，凝固现象；熔点，凝固点；熔化吸热，凝固放热；晶体和非晶体的熔化。
3、 汽化：汽化现象；蒸发与沸腾的区别与联系；影响蒸发快慢的因素；蒸发吸热，沸腾吸热；沸点，沸点与压强的关系。
4、 液化：液化现象，液化放热。
5、 升华与凝华：升华现象，凝华现象。
6、 分子动理论：扩散现象；分子运动论的内容。
7、 内能：内能的定义；改变物体内能的方法。
8、 热量与比热容：热量的意义；热什；热量的计算；比热容的概念。
9、 热机：热机的工作原理；热机效率；汽油机与柴油机的构造和工作过程区别。
应用举例例1、 在寒冷的冬天，用手去摸室外的铁棍，感觉非常凉，有时不会发生粘手的现象，好像铁棍表面有一层胶。
而在同样环境下，用手去摸木棍却感觉不太凉，也不会发生粘手的现象，这是为什么？例2、为了比较1、2两种材料的保温性能小红在两个同样的烧瓶中灌满水，加热到相同的温度后分别用厚度相同的1、2两种保温材料包好，定时测量烧瓶中水的温度。
实验过程中室温保持不变。
他想用这种方法比较两种材料的保温性能。
表中给出了在时刻t （单位是分）测得的两个烧瓶中的水温T 1、T 2的几组数据。
根据这些数据在下面的方格纸中作出表示水温与时间关系的图象并回答以下问题：1. 哪种材料的保温性能较好？ 2. 当时的室温大约是多少？例3冬天手冷时，用嘴向手上“哈气”（即缓缓持吹气），手会感到暖和，而若用劲向手上吹气，手不但不会暖和，反会更冷，这是什么原因？例4冬季的一个星期天，小学生明明坐着着爸爸开的小汽车去郊游。
车开出不久，明明发现汽车前车窗的玻璃慢慢变得不够透明了，影响了观察车前方的情况。
明明用手擦了擦，玻璃变得透明了，可过了一会儿，玻璃又模糊了。
这时明明看见爸爸用手扳动了操作盘上的一个开关，没过多久，玻璃就变和透明了，一路上再也没有出现不透明的情况。
大学物理竞赛辅导0061(热学部分)大学物理竞赛辅导0061(热学部分)
（四）能量按自由度均分定理 气体处于温度为T的平衡态时，分子任何一个自由
度的平均动能都相等，均为 1 kT
2
理想气体的内能：
所有分子动能与分子内原子间势能的总和
气体的内能：
所有分子相对质心参照系的动能与分子间相互作用 势能的总和
分子的平均 分子的平 分子平 平动动能 均动能 均能量
理想气体 的内能
M kT
3、如果理想气体的温度保持不变，当压强降为原来 的一半时，分子的碰撞频率为原值的（ ），分子的平 均自由程程为原值的（ ）。
z
2d 2vn
p T
1/2
kT
2
2d 2 p
8、有一个边长为10cm的立方容器，内盛有标准状态下 的He气，则单位时间内原子碰撞一个器壁面的次数的 数量级为（ ）
例：
一个系统经历的过程是不可逆的，就是说，该系统不可能 再回到原来的状态。
（二）准静态过程
无限缓慢进行的过程，有一系列依次接替的平衡态组成 的过程，可以系统状态图上一条曲线表示---过程曲线
四个等值过程：
V C; p C T
P C;V C T
T C; PV C 绝热；PV C,TV 1 C, P 1T C
kT
2d 2 p
pnkT
1 V
2d 2n
12、在下列四种情况中，何种将一定能使理想气体分子 的平均碰撞频率增大？（ ）
A增大压强,提高温度； B增大压强,降低温度；C降低压 强,提高温度；D降低压强，保持温度不变
z 2d 2vn
v 1.60
RT M
,p
nkT
2d 21.60 RT p
v2 v vp
O
v vp v2
(完整版)物理竞赛专题训练(热学)要点
初中物理竞赛专题训练—热学一、选择题（ 每题10分共计120分 ）1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
用两种不同的液体做成两支温度计，刻度的方法，都按照摄氏度的方法。
现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度，正确的说法是 ( )A 只要两支温度计的读数相等，被测两物体的实际温度就相等B 如果两支温度计读数相等，被测两物体实际温度肯定不等C 最少存在两个温度值，读数如相等，被测两物体的实际温度也相等D 最多只存在一个温度值，读数如相等，被测两物体的实际温度也相等2.某刻度均匀但读数不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，示数是4︒C ，当冰熔化后，水温度升高到某一数值时，发现它的示数恰好与真实温度相等，让水温再增加10︒C ，而温度计的示数只增加了9︒C ，那么，当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时，示数变为 （ ）A.92︒CB.94︒CC.96︒CD.98︒C3.如图所示，金属球甲和金属环乙用同种材料制成。
室温环境下，甲球恰好能穿过乙环。
则( )A.在同一高温环境下同时加热短暂时间后，球不能穿过环B.在同一高温环境下同时加热足够长时间后，球不能穿过环C.在同一低温环境下同时冷却短暂时间后，球不能穿过环D.在同一低温环境下同时冷却足够长时间后，球不能穿过环4.用材料甲制成的刻度尺去测量用材料乙制成的物体的长度。
在15℃时测得的长度为l 1，在30℃时测得的长度为l 2。
如果两次的测量方法都正确，且l 1>l 2。
则下列说法中正确的是 ( ) A.甲、乙两种材料膨胀程度不同，且材料乙的膨胀程度大B.如果在15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米，则在降低相同温度后甲的长度大于乙的长度C.如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米，则在升高相同温度后，甲的长度大于乙的长度D.以上三种情况都不对5.使用冷暖空调的密闭轿车玻璃上，无论盛夏还是严冬，都有小水珠凝结。
实际情况是( )A.小水珠总是凝结在窗玻璃的内表面B.小水珠总是凝结在窗玻璃的外表面C.夏天小水珠凝结在窗玻璃内表面，冬天凝结在外表面D.夏天小水珠凝结在窗玻璃外表面，冬天凝结在内表面6.如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。
高中物理竞赛辅导 热学导学
热学一、竞赛要求：1、温度与气体分子运动论2、气体的性质3、热力学第一定律4、热、功和物态变化二、重点知识气体的性质三、难点突破：1、玻意耳定律一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强和体积的乘积是一个常数C PV =，式中常数C 由气体的种类、质量和温度决定。
抽气与打气问题的讨论。
简单抽气机的构造由图1-2-1示意，它由一个活塞和两个阀门组成。
当活塞向上提升时，a 阀门打开，贮气筒与抽气机相通，气体膨胀减压，此时b 阀门被关闭。
当活塞向下压缩时，b 阀门打开，a 阀门关闭，抽气机内的气体被压出抽气机，完成一次抽气。
贮气筒被抽气的过程，贮气筒内气体质量不断在减小，气体压强也不断减小。
设第一次抽气后贮气筒内气压1p ，第n 次抽气后贮气筒内气压n p ，则有：)(1V V p pV ∆+= )(21V V p V p ∆+= )(1V V p p nn ∆+=- 整理得 p V V V p n n )(∆+=简单压气机与抽气机的结构相似，但作用相反。
图1-2-2示意，当活 塞上提时，a 阀门打开，b 阀门关闭，外界图 1-2-1图1-2-2空气进入压气机中，活塞下压时，压气机内空气被压入贮气筒，而此时阀门a 是关闭的，这就完成了一次压气过程。
每次压气机压入贮气筒的气体是V p ∆⋅0，故0p V V n p p n ∆⋅+= 2、盖—吕萨克定律一定质量的气体，当压强保持不变时，温度每升高1℃，其体积的增加量等于0℃时体积的2731。
若用0V 表示0℃时气体的体积，V 表示t ℃的体积，则)2731(0l V V +=。
若采用热力学温标，则273+t 为摄氏温度t ℃。
所对应的热力学温度T ，273为0℃所对应的热力学温度0T 。
于是，盖—吕萨克定律可写成00T T V V =。
若温度为T 时，体积为1V ；温度为2T 时，体积为2V ，则有2211T V T V =或C T V =。
故盖—吕萨克定律也可表达为：一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积与热力学温标成正比。
物理竞赛知识归纳总结
物理竞赛知识归纳总结物理竞赛是一个考察学生对物理学知识和解题思路的综合性竞赛。
在这个竞赛中，学生需要掌握基本的物理概念和原理，并能运用所学知识解决实际问题。
以下是一些常见的物理竞赛知识点的归纳总结。
第一部分：力学篇一、力和运动1. 力的性质和特点：大小、方向、作用点；2. 力的合成与分解；3. 牛顿第一定律（惯性定律）：物体静止或匀速直线运动时，合外力为零；4. 牛顿第二定律：物体的加速度与合外力成正比，与物体质量成反比；5. 牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等、方向相反、不在同一个物体上。
二、运动学1. 位移、速度、加速度的定义和关系；2. 直线运动和曲线运动的离散化表示法；3. 物体匀速直线运动的位移和速度公式；4. 加速度恒定的直线运动的位移、速度和加速度公式；5. 等加速度运动的位移-时间、速度-时间和速度-位移公式；6. 自由落体运动的位移、速度和时间的关系；7. 两个物体自由落体的相对运动。
第二部分：热学篇一、温度和热量1. 温度的测量：摄氏度和开尔文温标；2. 物体的热平衡和热传递；3. 密度和浮力的基本概念；4. 浮力和密度的关系；5. 比热容的概念和计算。
二、热力学定律1. 热力学第一定律：热功和内能的关系；2. 热力学第二定律：热机效率和热力学不可能性原理。
第三部分：电磁篇一、电学基础1. 电荷的性质：正电荷和负电荷；2. 电流、电压和电阻的定义和关系；3. 欧姆定律：电流和电压的关系；4. 串联和并联电路的等效电阻；5. 理想电源和非理想电源的特点。
二、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律：感应电动势和感应电流的产生；2. 楞次定律：感应电流的方向。
三、电磁波1. 电磁波的基本概念和特性；2. 电磁波的传播速度和频率之间的关系。
第四部分：光学篇一、光的本质1. 光的传播方式：直线传播和反射传播；2. 光的起源和传播介质；3. 光的快慢损失现象。
二、光的折射和色散1. 光的折射定律：折射角和入射角之间的关系；2. 光的全反射现象；3. 光的色散现象。
10 初中物理竞赛专题十 热学
竞赛专题十热学一、温度与温标1、温度温度在宏观上是表示物体的冷热程度的物理量，例如，开水的温度要比冰水的温度高。
温度在微观上表示分子无规则运动的剧烈程度。
物质都是由分子构成的，分子又在永不停息的做无规则运动，但是即使是同一物体内的分子，它们做无规则运动的速率也是不尽相同的，有些分子速率大一些，有些分子速率小些，所以每个分子无规则运动的动能也不尽相同，温度实际上是分子平均动能的唯一标志，温度越高，分子做无规则运动的平均动能越大。
2、温标温度的高低仅凭人的感觉来判断是不可靠的，温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
测量温度的工具叫温度计，日常生活中常用的温度计是液体温度计，主要构造是玻璃泡、细管、玻璃管以及测温液体（比如水银、酒精和煤油等）。
温度计的测量原理是利用液体的热胀冷缩。
例1量程相同、最小刻度都是1℃的甲、乙、丙三支酒精温度计，玻璃泡的容积甲稍大一些，乙和丙相同，丙玻璃管的内径稍粗一些，甲和乙相同，由此可判断相邻两刻度线之间的距离是( )A.甲最长B.乙最长C.丙最长D.一样长例2 一只自制温度计有81根均匀刻线，若把它插入标准大气压下正在熔化的冰水混合物中，水银柱下降到第11根刻线，当把它插入在标准大气压下的沸水中时，水银柱升高到第61根刻线。
现选用摄氏温标，这个温度计的测量范围是( )A.-5℃～110℃B.-18℃～138℃C.-20℃～140℃D.-22℃～142℃二、物态变化例3近年来全球变暖最主要的原因是（）A．被大气吸收的太阳辐射增加B．被大气反射到太空的太阳辐射增加C．被大气吸收的地表辐射增加D．被地表反射到太空的太阳辐射增加例4 下列说法中正确的是( )A．北方寒冷的冬天，室内的玻璃窗上会出现冰花，属于凝华现象B．炎热的夏天，雪糕周围出现的“白气”是雪糕升华的水蒸气形成的C．将-18℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块的内能增加D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板中吸收了热量例 5 如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。
高中物理奥林匹克竞赛——-热学复习参考
⾼中物理奥林匹克竞赛——-热学复习参考《热学》复习参考基本概念部分导论1．热学是研究什么的？（宏观：热现象；微观：热运动）物质的热现象（热运动）的规律、微观本质及其应⽤。
2．什么是热运动？它的特点是什么？（特点：粒⼦的⼤量性和运动的⽆规性）热运动——宏观物体内部⼤量微观粒⼦的⼀种永不停息的⽆规则运动。
特点：（1）单个粒⼦的运动具有极⼤的偶然性；（2）⼤量微观粒⼦组成的系统在整体上却遵循确定的规律。
3．热学研究的对象是什么？（对象：⼤量微观粒⼦组成的宏观系统）4．热学有哪些研究⽅法？（宏观：热⼒学；微观：统计物理）它们各⾃的特点是什么？热⼒学:结论具有⾼度的可靠性和普遍性。
但对热现象的本质⽆法了解，对⼀些热现象⽆法作出解释。
统计物理学的特点：能揭露热现象的本质。
但它对物质的微观结构所作的简化假设，使结论具有近似性，须⽤热⼒学来验证。
5．热学是怎么分类的？（从⽅法分：热⼒学、统计物理学；从对象的状态分：平衡态、⾮平衡态、相变）第⼀章1．平衡态1．1 什么是⼒学中的平衡？平衡态——所受合外⼒为0.1．2 什么是热学中的平衡态？平衡态——在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间变化的状态。
1．3 平衡态是否只适⽤于孤⽴系？（⼀个处于平衡态的系统的⼦系统）孤⽴系——与外界没有任何相互作⽤的系统。
不是1．4 平衡态是否适⽤于有外场的系统？适⽤1．5 在研究⼤⽓时，重⼒场算不算“外界影响”？不算1．6 平衡态是否只适⽤于均匀系？（两相平衡共存；或外⼒场中）不是1．7 系统处于平衡态时，其宏观性质是否⼀定各处相同？（有外场时）是1．8什么是热平衡和热动平衡？热动平衡的条件是什么？热平衡——在传热的条件下达到的平衡。
热动平衡（1）这是⼀种动态平衡。
系统的宏观性质虽不随时间变化，但组成系统的微观粒⼦仍在不停地运动。
只不过微观粒⼦运动的平均效果不随时间变化。
（2）“系统的宏观性质不随时间变化”是相对的，绝对不变是不存在的。
物理奥赛热学知识点加强
物理奥赛-热学部分(知识点加强)一、气体动理论1．热运动的描述1.1.状态参量为了描述物体的状态,我们常常采用一些物理量来描述物体的有关状态,例如体积、温度、压强、浓度等。
这些描述状态的变量叫做状态参量。
对于一定的气体（质量为m，摩尔质量为M），它的状态一般可用下列三个两来表征：（1）气体所占的体积V，（2）压强p，（3）温度T或t，这三个表示气体状态的量叫气体的状态参量。
1.1.1 体积压强温度和热力学第零定律（1）体积气体的体积是气体分子所能达到的空间，并非气体分子本身体积的总和；（2）压强气体有压强，它表现为气体作用在容器壁单位面积上的指向器壁的垂直作用力；（3）温度温度的概念比较复杂，它建立在热平衡基础上的。
根据热力学第零定律，对A、B、C三个物体，如果A与B彼此间处于热平衡，B与C彼此间也处于热平衡，则A与C 也一定处于热平衡。
基于这个是事实，A、B、C就具有一个共同的宏观性质，我们将这个性质称为温度。
温度的本质与物质分子运动密切有关，温度的不同反应物质内部分子运动剧烈程度的不同。
在宏观上，简单说来，我们用温度表示物体的冷热程度，并规定较热的物体有较高的温度。
温度数值上的标定方法称为温标，常用的有两种：一是热力学温标T，单位为K；另外是摄氏温标t，单位是℃。
热力学温度T和摄氏温度t的关系是：t/℃=T/K-273.15 2.平衡态准静态过程一气体系统若不受外界影响（无物质和能量交换）或只受恒定的外力场作用的条件下，气体系统的宏观特性（如温度、压强等）长时间不随时间改变的状态称为平衡态。
处于平衡态中的气体，其分子仍不停作热运动，但其总体平均效果不随时间改变，是一种动态平衡。
若经历非平衡过程后可以过渡到一个新的平衡态，此过程称为弛豫，所需时间称为弛豫时间。
若过程进行得充分缓慢，使过程中的某一状态到相邻状态的时间比弛豫时间大得多，则每一中间态都可近似地看作平衡态。
这样的过程称为准静态过程。
3.理想气体状态方程表示平衡态的三个参量P、V、T之间存在着一定的关系。
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初中物理竞赛专题训练—热学一、选择题（每题10分共计120分）1.液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的。
用两种不同的液体做成两支温度计，刻度的方法，都按照摄氏度的方法。
现在用这两支温度计分别去测量两个物体的温度，正确的说法是( )A 只要两支温度计的读数相等，被测两物体的实际温度就相等B 如果两支温度计读数相等，被测两物体实际温度肯定不等C 最少存在两个温度值，读数如相等，被测两物体的实际温度也相等D 最多只存在一个温度值，读数如相等，被测两物体的实际温度也相等2.某刻度均匀但读数不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，示数是4︒C，当冰熔化后，水温度升高到某一数值时，发现它的示数恰好与真实温度相等，让水温再增加10︒C，而温度计的示数只增加了9︒C，那么，当用此温度计去测量一个标准大气压下的沸水温度时，示数变为（）A.92︒CB.94︒CC.96︒CD.98︒C3.如图所示，金属球甲和金属环乙用同种材料制成。
室温环境下，甲球恰好能穿过乙环。
则( )A.在同一高温环境下同时加热短暂时间后，球不能穿过环B.在同一高温环境下同时加热足够长时间后，球不能穿过环C.在同一低温环境下同时冷却短暂时间后，球不能穿过环D.在同一低温环境下同时冷却足够长时间后，球不能穿过环4.用材料甲制成的刻度尺去测量用材料乙制成的物体的长度。
在15℃时测得的长度为l1，在30℃时测得的长度为l2。
如果两次的测量方法都正确，且l1>l2。
则下列说法中正确的是( )A.甲、乙两种材料膨胀程度不同，且材料乙的膨胀程度大B.如果在15℃时取甲、乙两材料的长度均是1米，则在降低相同温度后甲的长度大于乙的长度C.如果在15℃时取甲、乙两种材料的长度均是1米，则在升高相同温度后，甲的长度大于乙的长度D.以上三种情况都不对5.使用冷暖空调的密闭轿车玻璃上，无论盛夏还是严冬，都有小水珠凝结。
实际情况是( )A.小水珠总是凝结在窗玻璃的内表面B.小水珠总是凝结在窗玻璃的外表面C.夏天小水珠凝结在窗玻璃内表面，冬天凝结在外表面D.夏天小水珠凝结在窗玻璃外表面，冬天凝结在内表面6.如图所示，甲容器内装有水，乙试管内也装有水，并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中，且乙试管与密封盖紧密接触。
现给甲容器加热，则经过一段时间后（）A.甲容器内的水先沸腾B.乙试管内的水先沸腾C.甲容器、乙试管内的水同时沸腾D.甲容器内的水沸腾，乙试管内的水不会沸腾7.用混合法测定物质的比热的实验中，由于不可避免会有热量的损失(包括小铝筒容量的吸热)，那么( ) A．测出放热物质的比热大干其真实值，测出吸热物质的比热小于其真实值B．测出放热物质的比热大于其真实值，测出吸热物质的比热大于其真实值C．测出放热物质的比热小于其真实值，测出吸热物质的比热小于其真实值D．测出放热物质的比热小于其真实值，测出吸热物质的比热大于其真实值8.人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞组织控制的，它对人体体温的变化很敏感，当下丘脑温度高于37℃时，人体散热机制（如血管舒张，出汗等）就会活跃起来。
已知37℃时蒸发18克汗水所需要的能量为4300焦。
现有一中年人漫步行走时，每秒钟体内产生的热量为35焦，而此时人体通过传导、辐射等方式（不包括出汗）产生的散热功率只有33瓦，因此还要通过出汗的方式才能保持37℃的体温不变。
那么此人漫步行走1小时出汗约（）A.20克B.30克C.40克D.50克9.将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高(不计热损失)（）A.4．5℃B.4℃C.3．5℃D.3℃10.将质量为m、温度为O℃的雪（可看成是冰水混合物）投入装有热水的容器中，热水的质量为M，平衡后水温下降了t；向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪，平衡后容器中的水温恰好又下降了t。
则m:M为( )A. 1:2B.1:3C.1:4D.1:511.两种金属的密度分别为ρl、ρ2，且ρl：ρ2=2:1，它们的比热分别为c l、c2，且c l：c2=1:2。
现用这两种金属制成体积相等的两实心球甲、乙。
甲球中两种金属的体积相等，乙球中两种金属的质量相等，则甲、乙两金属球的比热c甲、c乙的比值关系是（）。
A.8:9B.9:8C. 10:9 D．9:1012.质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。
将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。
第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高10℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了10℃。
第二种方式：从沸水中同时取出甲、乙投入冷水中，使之达到热平衡。
则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（）A.升高不足20℃B.升高超过20℃C.恰好升高了20℃D.条件不足，无法判断内能、比热及热传递计算复习巩固提高练习【例1】 已知1g 甲液体温度升高1℃需要2.1J 的热量，1g 乙液体温度升高1℃需要4.2J 的热量，1g 丙液体温度升高1℃需要2.8J 的热量．分别取甲、乙两种液体各60g ，以相同的热源加热，其温度与加热时间的关系如图所示．若取90g 的丙液体，以相同的热源加热，则其温度与加热时间的关系图像 （ ）A ．落在Ⅰ区B ．落在Ⅱ区C ．与甲重叠D ．与乙重叠 ＜分析＞ 根据已知条件可以分别确定三种液体的比热容：02.1J /kg C C =⋅甲（），04.2J /kg C C =⋅乙（）， 02.8J /kg C C =⋅丙（）结合题意和图像可知，用相同的热源加热相同的时间，即甲、丙吸收相同的热量，它们升高的温度关系由Q Q =甲丙，得90g 2.8260g 2.1t m c t m c ∆⨯===∆⨯甲丙丙丙甲甲 所以 2t t ∆=∆甲丙类似可找出乙和丙升温的关系：90g 2.8160g 4.2m c t t m c ∆⨯===∆⨯丙丙乙丙乙乙 所以 t t ∆=∆乙丙，即丙液体与乙液体升高的温度相同．＜答案＞ D【例2】 （湖南长沙）有质量相同、比热容不同、温度不同的甲、乙、丙三种液体，甲的温度是44℃，乙的温度是32℃，丙的温度是24℃．如将甲和乙混合后，温度为36℃；如将乙和丙混合后，温度为30℃．问甲、丙混合后，温度将变为多少？ ＜分析＞ 本题中一共进行了三次热交换，可写出三次热交换的热平衡方程式，由于甲、乙、丙质量相等，可找出甲、乙、丙的热容关系，通过解方程组即可求得甲、丙混合后的温度．当甲、乙混合达到热平衡时，有Q Q 放吸=，即c m t c m t V V 甲甲乙乙=．得(4436)(3632)c m c m =甲乙－－． 解得2c c =甲乙．当乙、丙混合达到热平衡时，有Q Q ''=吸放，即c m t c m t '=V V 乙乙丙丙．得(3230)(3024)c m c m -=-乙丙，解得3c c =乙丙． 设甲、丙混合后的最终温度为t ，有c m t c m t ''=V V 甲甲丙丙，(44)(24)c m t c m t -=-甲丙．③将12c c =甲乙和13c c =丙乙代入③式得11(44)(24)23c m t cm t -=-乙丙．解得t=36℃．【例3】 已知金属铜与铁的比热容c c >铜铁，将质量和初温均相等的铁球和铜球放到冷水中，当它们放出相等的热量后再靠在一起，则热量会怎样传递？＜分析＞ 根据Q cm t V ＝，即0Q cm t t -＝（），我们可以得到0Qt t cm=-，c 越大，则t 越大（降低的温度Qcm小），则t 大的球将会传热给t 小的球，即铁球将会传热给铜球．注意：是因为放热，t V 用0t t -；传递的是热不是温度，直到它们的温度相同为止．【例4】 有一堆潮湿的石子，它的比热容为31810J (kg C)./⨯⋅︒，干燥砂石的比热容为30.9210J kg C)/(⨯⋅︒，求：（1）砂石中水的含量（2）这堆砂石的密度（24ρ.ρ=砂水）＜分析＞ （1）设这堆砂石的质量为M ，其中水的质量为m ，当吸热，温度变化时，有：cM t c (M m )(c m )t ⎡⎤=+⎣⎦V V 砂水－ 333181009210()4210.M .M m .m ⨯=⨯-+⨯，1126841m .%M == （2）质量为M的砂石的体积m M mV ρρ-==石石石砂，137M Mρρ.ρV M m ===-石砂砂石 注意：砂石体积并不因有水而变大，所以密度只会变大不会变小．【例5】 （武汉）现有20℃的凉水和80℃的热水可供任意选用，若某人需要50℃的温水洗澡该怎样办？若在配水的过程中没有热损失，且希望得到50kg 这样的温水，请你通过计算说明确切的配水方法．＜分析＞ （1）当热水和凉水混合时，由于有温度差，因而会发生传热现象，热水的温度会降低，凉 水的温度会升高．取适当的凉水和热水混合，可得到50℃的温水．（2）取热水和凉水混合时，容器会吸热，同时也会向空气中散热，这些都称为热损失．题目中假定没有热损失，即意味着在混合过程中热水放出的热量全部被凉水吸收，有Q Q =吸放，设所需热水的质量为m 热，热水的初温0t =热80℃；所需凉水的质量为m 凉，凉水0t 凉＝20℃，热水与凉水的混合质量为50kg m =，混合温度t =50℃． 由Q Q =吸放及质量关系可得()()00c m t t c m t t -=-水热热水凉凉 ①，m m m +=热凉 ②由①式得00502018050m t t m t t----热凉凉热＝＝＝．结合②式得25kg m m ==热凉．即热水和凉水各取25kg 可得50kg 、50℃的温水．【例6】 现有70℃的热水50kg ，10℃的冷水50kg ，要配置成温度为36℃的温水，问最多能配置多少千克？ ＜分析＞ 把这两种温度的水混合在一起后，热平衡温度在10℃－70℃之间，如果都混在一起，质量是100kg ，但温度不一定在36℃，所以应先确定36℃水中两种温度水的质量比，然后判断出哪种温度的水用得多． 设需要热水1m ，需要冷水2m ，则： 101202()()cm t t cm t t -=-，021201361013703617t t m m t t --===-- 由上式知道冷水用得多，所以： 250kg m =，12131350kg 38.24kg 1717m m ==⨯=最多配置36℃的水的质量为： 12(5038.24)kg 88.24kg m m m =+=+=【例7】 将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，又向容器内倒入同样的一杯热水，冷水的温度又升高了6℃，如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水的温度可再升高多少度？ ＜分析＞ 三次热平衡的过程，根据热平衡公式可以列出这三个热平衡公式，综合三式即可以解出：设容器内冷水的质量为1m ，初温度为01t ，每杯热水的质量为2m ，初温度为02t ，则．第一次把热水倒入冷水中有：()11202011cm t cm t t t ⎡⎤=-+⎣⎦V V()1202011010m m t t ⎡⎤=-+⎣⎦……①第二次把热水倒入冷水中有：()1222020112()c m m t cm t t t t ⎡⎤+=-++⎣⎦V V V()12202016()106m m m t t ⎡⎤+=-++⎣⎦……②有①式和②式解得：123m m =，0201()40t t -=℃……③ 第三次再把热水倒入冷水中：123202013(2)(16)c m m t cm t t t +=-++⎡⎤⎣⎦V V()123202013(2)16m m t m t t t ⎡⎤+=---⎣⎦V V把③式代入上式得：22323(32)(4016)m m t m t +=--V V再升高的温度为：34t =V ℃【例8】 在一个密闭的容器中，若有3个分子在运动，则下列叙述正确的是( )A ．3个分子没有机械能B ．3个分子组成的物质具有内能C ．3个分子组成的物质没有内能D ．以上说法均不正确 ＜解析＞ 因为分子在运动，所以有机械能，故A 错．物质内能是指大量分子的无规则运动，3个分子不是大量分子，所以它们的运动不是内能，故C正确．本题应选C．【例9】液体蒸发的快慢是由液体的温度、液体的表面积和液面空气流动的快慢来决定的，如何用分子运动和内能的有关知识来解释?＜解析＞液体蒸发，实质上是液体内部速度较大的分子摆脱其他液体分子的吸引飞离液面的一种现象．如果液体温度越高，内能就越大，速度大的分子就越多，飞离液面的分子就越多，蒸发就越快．如果液体的表面积越大，在液面的分子就越多，飞离液面的分子就越多，蒸发就越快．跑出液面的分子若在液面附近运动，其中一部分又会回到液体中，如果液面上方空气流动越快，从液面跑出的分子就越快地被吹走，液面附近的蒸发出来的分子就越少，返回液体的分子就越少，离开液面分子比返回液体的分子就越多，蒸发就越快．【例10】对一个物体做功，这个物体的内能一定增加，对吗?＜解析＞做功可以改变一个物体的内能，那么怎样确定一个物体的内能是否改变呢?让一个铁块从外界吸热，即从外界得到内能，会测出铁块的温度变化了．所以一个物体的温度变化了，说明它的内能变化了．让一块0℃的冰从外界吸热，即从外界得到内能，会看到冰熔化成0℃的水，虽然温度没有变化，但这些0℃的水比原来0℃的冰的内能要大．所以一个物体的物态变化了，说明它的内能变化了．由内能的定义知：内能是指物体内部所有分子做规则运动的分子动能和分子势能的总和．如果一个物体的质量减少了，它内部分子的数目也减少了，那么它内部分子动能和分子势能的总和，即内能也随着减少了．所以一个物体的质量变化了，说明它的内能也变化了．综上所述，可以通过一个物体的温度、状态、质量来确定它的内能是否改变．对题中的问题来说，拿一段铁丝来回弯几下，用手摸弯折处，感觉温度比原来高了，说明弯折处的内能增加．如果要是把这一段铁丝从某一处慢慢提到一定高度，虽然外界对铁丝做了功，但铁丝的温度、状态、质量都没有发生变化，说明它的内能也没有变化．可见题中的说法是错误的．【例11】夏天开啤酒瓶盖时，会听到“嘭”的一声，瓶口有一股“白气”，这是为什么？＜解析＞打开啤酒瓶的一瞬间，瓶口上方气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低，瓶口周围空气中的水蒸气因遇冷而液化成小水滴，这就是我们所看到的“白气”．【例12】用打气筒给自行车的车胎打气，过一会儿筒壁会热起来，解释此现象时，甲同学说：“这是由于活塞上下移动和筒壁摩擦，由于摩擦生热使筒壁温度升高引起的．”乙同学说：“这是由于活塞压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，温度升高，又由于热传递筒壁也热起来．”他们俩谁说得对呢?＜解析＞筒壁热了，说明筒壁的温度升高，内能增加了．改变物体的内能有两种方式：做功和热传递．把一个物体放在比它的温度高的环境中，这个物体从外界吸热，它的内能就增加；把一个物体放在比它的温度低的环境中，这个物体就向外界放热，它的内能就减少．所以说热传递改变内能的本质是内能从一个物体转移到另一个物体．外界消耗某种形式的能对物体做功，如果把某种形式的能转化为内能，这个物体的内能就增加；物体对外界做功，如果是把物体的内能转化为别的形式的能，这个物体的内能就减少．所以说做功改变内能的本质是内能和其他形式能的相互转化．用打气筒打气时，活塞与筒壁摩擦可以生热；活塞压缩空气做功也可以生热．实际当中用手摸气筒时，感觉气筒的最下端热，活塞一般压不到这个位置．活塞跟气筒上下的摩擦次数是一样的，而气筒上下不一样热，说明由于摩擦使气筒发热不是主要原因．那么主要原因是活塞越往下压，对气筒内空气做功越多，消耗的机械能也越多，转化的内能也越多，气筒内空气温度就越高，由于热传递，气筒下部的温度也越高．所以乙同学的讲法是对的．【例13】如图所示，两个相同的球，甲用不传热的细线悬挂，乙放在不传热的水平面上，若使它们吸收相等的热量（且设它们都不向空间散热），那么，两球内能的增加量是（）A．甲球多些B．乙球多些C．一样多D．无法比较＜解析＞如果忽略其他因素，两球吸收热量后，温度升高，它们的内能增加是相同的．但吸热后两球将发生热膨胀，它们的体积增大，对于乙球来讲，它的重心要升高，也就是说它的总势能要增大，即乙球的机械能增大，而它机械能的增大必须由其他的能量转化而来，那么它只能是消耗其内能，转化为机械能．由此可见，乙球内能增加量要小于甲球．＜答案＞ A热学训练题1、用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。