九年級物理重難點總結第一部分:內能、溫度、熱量的區別於聯繫

九年級物理重難點總結第一部分:內能、溫度、熱量的區別於聯繫

溫度、內能、熱量的區別與聯繫

溫度、內能、熱量三個物理量既有區別又有聯繫。辨析它們的區別與聯繫,有助於正確理解其含義。

一、溫度、內能、熱量的區別:

溫度表示物體的冷熱程度,它是一個狀態量,所以只能說“物體的溫度是多少”。兩個不同狀態間的物體可以比較溫度的高低。溫度是不能“傳遞”和“轉移”的,其單位是“攝氏度”。從分子運動理論的觀點來看,它跟物體內部分子的無規則運動情況有關,溫度越高,分子無規則運動的平均速度就越大,分子運動就越劇烈。因此可以說,溫度的高低是分子無規則運動的劇烈程度的標誌。

內能是能量的一種形式,它是物體內部所有分子無規則運動的動能與勢能的總和。分子的熱運動所具有的能量表現為分子動能,分子間相互作用的引力和斥力所具有的能量表現為分子勢能。內能和溫度一樣,也是一個狀態量,通常用“具有”等詞來修飾,其單位是“焦耳”。對於同一物體而言,內能大小與溫度有關,溫度升高,內能增大,溫度降低,內能減小;對於不同的物體而言,內能的大小除與溫度有關之外,還與質量、體積、狀態有關。以水為例,在溫度一定的情況下,一桶水和一勺水相比較,由於單個水分子所具有的內能是一樣的,由於一桶水所含的水分子數目較多,所以一桶水具有的內能就多;水通常以固態冰、液態水、氣態水蒸氣三種形式存在,固態物質分子間有強大的作用力,分子排列十分緊密,液體物質分子間的作用力較固體小,分子也沒有固定的位置,運動較自由,氣態物質分子間作用力極小,可以忽略不計,極度散亂,間距很大,由於固液氣三態物質的分子在排列組合方式上不同,導致分子間的分子動能和分子勢能也不一樣,當然它們所具有的內能也不一樣。

熱量是指在熱傳遞過程中,傳遞內能的多少。它反映了熱傳遞過程中,內能轉移的數量,是內能轉移多少的量度,是一個過程量,要用“吸收”或“放出”來表述而不能用“具有”或“含有”。熱量定義的條件是“在熱傳遞過程中”,因此只有發生了熱傳遞,才能談及熱量,所以物體本身沒有熱量。

二、溫度、內能、熱量的聯繫:

(一)溫度與內能

因為溫度越高,物體內的分子做無規則運動的速度越大,分子的平均動能越大,因此物體的內能越多。但要注意:溫度不是內能變化的唯一標誌。“溫度不變時,它的內能一定不變”是錯誤的。如晶體熔化、液體沸騰時,溫度保持不變,但要吸熱,內能增加。晶體凝固時,溫度不變,但要放出熱量,它的內能就減小。因此物體的狀態變化也是內能變化的標誌。

(二)溫度與熱量

溫度反映的是分子無規則運動的劇烈程度。物體溫度越高,分子運動越劇烈。熱量是在熱傳遞過程中,內能轉移的多少。熱傳遞中,高溫物體放出熱量,內能減小,溫度降低,低溫物體吸收熱量,內能增加,溫度升高。兩物體間不存在溫度差時,雖然物體都有溫度,但沒有熱傳遞,更談不上“熱量”。

(三)熱量與內能

熱量反映了熱傳遞過程中,內能轉移的數量。物體放出了多少熱量,內能就減小多少;物體吸收了多少熱量,內能就增加多少。要注意:內能增減並不只與吸收或放出熱量有關,做功也可以改變物體內能。對物體做功,物體的內能會增加,對物體做了多少功,物體的內能會增加多少;物體對外做功,物體的內能會減小,對外做功多少,物體的內能會減小多少。物體內能的改變方法有熱傳遞和做功兩種方法,這兩種方法在改變物體的內能上是等效的。

例1、關於溫度、內能、熱量三者的關係,下面說法正確的是

A.物體吸收熱量,溫度一定升高B.物體溫度升高,一定是吸收了熱量

C.物體溫度不變,就沒有吸熱或放熱D.物體溫度升高,內能增加

解析:物體吸收熱量使物體的內能增加,可以是分子動能增加,也可以是分子勢能增加。在晶體熔化和液體沸騰過程中,物體要不斷地吸收熱量,但物體的溫度不變,這時物體內能的增加主要表現在內部分子勢能的增加。所以A不正確。

改變物體內能大小的方法有熱傳遞和做功兩種。物體溫度升高,內能增加,有可能是物體吸收了熱量,也有可能是別的物體對它做了功。再沒有明確說明是通過哪種方式改變內能的情況下,不能不假思索的做出判斷。所以B不正確。

物體的溫度不變,只能說明物體內部分子的分子動能沒有發生變化,並不能意味著物體內部的分子勢能沒有發生變化,也就不能說明物體的內能沒有發生變化。如在晶體的熔化和液體沸騰中,物體要不斷地吸收熱量,內能增加,但溫度保持不變;晶體凝固中,物體要不斷地放出熱量,內能減小,但溫度保持不變。所以C也不正確。

物體溫度升高,分子熱運動劇烈,分子動能增大,分子間相互作用的引力和斥力也會隨之發生變化,分子勢能也會增大,故內能增加。即D正確。

總之,溫度、熱量和內能三者之間既有聯繫,又有本質區別,極易造成錯誤:如把熱傳遞過程中傳遞的能量說成是溫度,或說某一狀態具有熱量。生活用語中“熱”有時表示溫度,有時表示熱量分辨不清楚。只有正確理解這三個概念的物理意義,認清它們之間區別和聯繫,並且在實際應用中進一步理解和掌握,才能全面把握這幾個重要概念。

例2、下列說法中正確的是( )

A、物體的溫度升高,它的內能一定增加 B、物體的溫度升高,它一定吸收了熱量

C、物體吸收了熱量,它的溫度一定升高 D、溫度高的物體,具有的熱量一定多

分析與解:題目中A是正確的。因為物體溫度升高,表示物體中大量分子無規則運動速度加快,物體的內能也要增加。題目中的B是不正確的。因為物體溫度升高,內能增加,但使物體內能增加的方法不僅僅是吸收了熱量,還有做功的方法,也可以使物體的內能增加。題目中的C也是不正確的。如果在物態變化過程,如晶體熔化時,物體要吸收熱量,用於改變分子間距離和排列,並不使分子運動加快,所以溫度保持不變。題目中D是錯誤的,因為熱量是與在熱傳遞過程中溫度發生變化相聯繫的物理量。

小結:

溫度表示物體的冷熱程度,也表示大量分子無規則運動的快慢程度。溫度是不能傳遞的。在熱傳遞過程中,傳遞的是熱量。

在熱傳遞過程中,熱量是由高溫物體傳遞給低溫物體,而不是由能量大的物體傳遞給能量小的物體。

改變內能的方式有兩種--------做功和熱傳遞。

物體的溫度升高,它的內能一定會增加。但物體吸收了熱量,不一定使物體溫度升高,在物態變化的某些過程中(如晶體熔化),會吸收熱量,但溫度保持不變。反之,物體的溫度降低,它的內能一定會減少。但物體放出了熱量,不一定使物體溫度降低,在物態變化的某些過程中(如晶體凝固),會放出熱量,但溫度保持不變。

例3、下列關於內能說法中正確的是 ( )

A、物體運動速度越大,內能越大 B、溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大

C、靜止的物體沒有動能,但有內能 D、內能和溫度有關,所以0。C的水沒有內能

例4、四口之家分別單獨使用不同種類的燃料時平均月消耗量分別為:木柴約200kg,煙煤約80kg,液化石油氣約30kg煤氣約60kg。這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高( )

A、液化石油氣 B、煤氣 C、煙煤 D、木柴

解析:熱值指完全燃燒1kg(或1m^3,氣體)的物質釋放出的熱量,是一種物質特定的性質。單位是J/kg或J/m^3(氣體)

例5、關於熱量、溫度、內能之間的關係,下列說法正確的是 ( )

A.物體溫度升高,內能一定增加 B.物體吸收熱量,溫度一定升高

C.物體溫度不變,一定沒有吸熱 D.物體溫度升高,一定吸收熱量

例6、關於內能的改變,以下說法中正確的是 ( )

A.只有做功才能改變物體的內能 B.只有熱傳遞才能改變物休的內能

C.做功和熱傳遞都改變物本的內能

例7、下列實例中,屬於用熱傳遞的方法改變物體內能的是 ( )

A.地球外的石塊,墜入地球的大氣層,成為流星 B.涼雞蛋泡在熱水中,溫度升高

C.兩手相互摩擦,手心發熱 D.鋸木頭時,鋸條變得燙手

例8、一杯水的溫度由10℃上升到30℃,那麼這杯水的: ( )

A.比熱增加 B.內能增加 C.質量增加 D.分子無規則運動減慢

例9、從內能、熱量和溫度中選擇一個恰當的物理量填在下邊的空線上:

⑴熱水放熱的“熱”是指________。

⑵熱水太熱的“熱”是指________。

⑶摩擦生熱的“熱”是指________。

例10、火柴可以點燃,也可以擦燃。前者是用__________方法改變物體內能的;

而後者又是用__________方法改變物體內能的,且在此過程中________能轉化為__________能。

例11、質量、初溫度都相同的水和鐵塊吸收相同的熱量後彼此接觸時:( )

A.熱量從鐵塊傳給水 B.熱量從水傳給鐵塊

C.溫度從鐵塊傳給水 D.溫度從水傳給鐵塊

例12、關於物質比熱的說法中正確的是: ( )

A.比熱跟它吸收的熱量成正比 B.物質的比熱跟它的質量成反比

C.物質的比熱跟它改變的溫度的成反比D.物質的比熱跟上述三個因素無關

例13、夏天,突然打開汽水瓶時,隨著“嘭”一聲響,往往可以看到瓶口處冒“白氣”,這是因為當突然打開瓶蓋時,瓶內氣體迅速膨脹,對外 ______,內能_____,溫度_____,瓶口附近水蒸氣遇冷______,形成大量的小水珠,就是我們看到的白氣。

例14、春節時,孩子們總喜歡燃放鞭炮.有一種鞭炮,不需用火去點燃,只要稍用力將它甩向地面,鞭炮就可以爆響.這是鞭炮與地面發生碰撞時,通過 ______的方式,是它的內能_______(填增大或減小)。

自我總結:


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