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中考物理內能概念梳理及練習

時間:2021-07-03 16:59:39 物理 我要投稿

中考物理內能概念梳理及練習

  一、內能的三個方面

中考物理內能概念梳理及練習

  理解內能要從分子動能、分子勢能和全部分子幾個角度去理解。

  1、分子動能

  物體內部由分子組成,且在永不停息地做無規(guī)則運動,所以分子具有動能。由于運動永不停息,所以內能永不為零,故0℃的水也具有分子動能。由于運動雜亂無章,無法準確描述某一個分子是否更快或更慢,所以描述其運動快慢時應用是否更激烈。

  由于溫度越高,擴散越快,反映了分子運動更激烈,所以溫度是分子無規(guī)則運動激烈程度的體現(xiàn)。物體分子運動更激烈和物體溫度更高,是同一個意思。所以,同一個物體,溫度越高,內能越大。

  2、分子勢能

  分子勢能是分子間具有相互作用而具有的能量,反映在分子間作用力大小和分子距離上。當分子間作用力和分子距離發(fā)生變化時,宏觀上會發(fā)生物體物態(tài)和體積的變化。但體積變化并不顯著,我們往往考慮不多,時候,還是從物態(tài)去判斷分子勢能。

  這樣,分子勢能的變化具有一個特點突變,僅僅是在物態(tài)變化時會發(fā)生變化。例如,0℃的冰化成0℃的水,雖然溫度沒變,分子動能沒變,但由于融化是一個吸熱過程,吸收的能量用于增加分子勢能,故此,我們說,分子勢能是增加的,內能是增加的,而溫度不變。

  當溫度升高時,物態(tài)如果變化,也一定是從固態(tài)到液態(tài),或從液態(tài)到固態(tài),即是從低物態(tài)到高物態(tài),所以不會出現(xiàn)溫度升高,分子動能增加,分子勢能減小,內能不變或降低的情況。

  另外,由于氣體能隨意彌散,氣體分子間幾乎沒有相互作用力,所以氣體一般認為沒有分子勢能,所以氣體內能的變化直接體現(xiàn)在分子動能,體現(xiàn)在溫度上。

  例:飛機在萬米高空飛行時,艙外大氣壓比艙內大氣壓低,要使艙內獲得新鮮空氣,必須使用壓縮機把空氣從艙外壓進艙內,在這個過程中,壓縮機對空氣做功,空氣的( )

  A.溫度升高,內能增加

  B.溫度降低,內能減少

  C.溫度升高,內能減少

  D.溫度降低,內能增加

  答案:A。對氣體做功,氣體內能增加,溫度升高。

  例:如上圖所示,在氣缸A中密封有壓縮空氣,B是一種被銷釘K鎖住的活塞,C是一個溫度計。若活塞與氣缸壁間沒有摩擦,當把銷釘拔出后,將看到的現(xiàn)象:(1)活塞將向 運動;(2)溫度計的示數將_______,因為_______。

  答案:右;降低;氣體膨脹,對外做功,內能減小,溫度降低。

  例:劉娟同學經常利用課余時間幫媽媽做家務,她在一次消滅房間里的蚊子時,用的是如圖所示的氣霧殺蟲劑。劉娟同學用這種殺蟲劑噴灑了一會兒后,手明顯感覺到盛殺蟲劑的金屬罐變涼了,她搖了搖金屬罐,明顯感覺到罐里有液體,她又通過閱讀說明書得知這種殺蟲劑是用一種極易揮發(fā)的化學原料和藥物配制而成的。請你應用所學的物理知識解釋金屬罐變涼的原因。

  答案:液體汽化,汽化吸熱,溫度降低;氣體膨脹,對外做功,內能減小,溫度降低。

  3、全部分子

  物體溫度升高,是指同一個物體溫度升高;而如果說溫度高的物體是指溫度高的物體和溫度低的物體的比較。

  不同物體間比較內能,由于還要考慮質量(全部分子量)的因素,所以不能說溫度高的物體內能大,也不能說內能大的物體溫度高。例如一小塊燒紅的鐵釘和一座冰山,顯然冰山溫度低,但內能大。

  熱傳遞的實質是內能的轉移。在熱傳遞時,熱量由溫度高的物體傳向溫度低的物體,不一定是內能大的傳向內能小的物體。

  例:關于物體的內能,下列說法中正確的是( )

  A.運動的物體有內能,靜止的物體沒有內能

  B.物體溫度在0℃以下時沒有內能

  C.高溫物體的`內能一定比低溫物體的內能大

  D.質量大且溫度高的物體的內能一定比同狀態(tài)質量小,溫度低的物體的內能大

  答案:D

  二、內能與機械能

  由上面的描述,我們可以得到這樣的概念,內能是屬于微觀的能量,不同于機械能屬于宏觀的能量。由于微觀的不確定性,因此內能不能像機械能那樣精確計算。故只能說內能增加或減小多少焦耳,不能用具有多少內能來描述。溫度、物態(tài)、質量,雖然是宏觀表現(xiàn),但卻是緊扣微觀本質,反映微觀特性。

  三、內能的改變

  內能的改變,可以是做功或熱傳遞,且是等效的,所以內能增加,不一定是吸收熱量。

  吸熱或做功都包括對內對外。對外做功(放熱),內能減少;對內做功(吸熱),內能增加。由于不同物質吸放熱時,容納熱的本領不同,后面又引出比熱容。同時將吸放熱過程中傳遞的能量叫熱量。而如何利用內能做功,又引出熱機。

  下列各圖中,屬于內能轉化為機械能的是( )

  答案:B

  四、規(guī)范用語及字母

  內能是狀態(tài)量,但又不能精確計算,所以內能用增加或減少;而熱量是過程量,只能用吸收或放出。狀態(tài)量,還類似于帶電、中性;過程量,還類似于導電、中和。

  同樣是以J為單位,內能、能量的字母是E,做功的字母是W,熱量的字母是Q。

  在表示熱時,今天天氣熱,熱是指溫度;摩擦生熱,熱是指內能;融化吸熱,熱是指熱量。

  A.兩手相互摩擦能發(fā)熱

  B.水沸騰時蒸汽沖開壺蓋

  C.鋸木頭鋸子發(fā)燙

  D.壓縮空氣引火

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