思维导图
知识要点
知识要点一:分子热运动
1、扩散现象:
定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
扩散现象说明:①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;②分子之间有间隙。
固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同,气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢。
汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。
扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。
2、分子间的作用力:
分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
1.(2021•安徽二模)如图所示,在电子显微镜下观察2020新型冠状病毒(2020﹣nCoV)。该病毒一般呈球形,直径在75﹣160nm之间,是由分子构成的,属于单链RNA病毒。下列关于病毒的说法不正确的是( )
A.新型冠状病毒主要通过咳嗽或打喷嚏等飞沫传播,说明分子在永不停息地运动 B.温度一定时,构成新型冠状病毒中所有分子运动速度大小不一定相同 C.温度升高时,构成新型冠状病毒中的分子无规则运动更剧烈
D.佩戴口罩可有效预防新型冠状病毒感染是因为口罩的中间层具有吸附和过滤的作用 【答案】A
【解析】A、新型冠状病毒主要通过咳嗽或打喷嚏等飞沫传播,病毒属于物质,不是分子,所以不能说明分子在永不停息地运动,故A错误;B、分子的无规则运动与温度有关,但温度一定时,构成新型冠状病毒中所有分子运动速度大小不一定相同,故B正确;C、分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越快,所以温度升高时,构成新型冠状病毒中的分子无规则运动更剧烈,故C正确;D、医用外科口罩中间层的熔喷布经过驻极处理,对病毒起到静电吸附阻隔的作用,故D正确。故选:A。
2.(2021春•兴化市期末)端午节有“吃粽子”的习俗,当把“粽子”煮熟后,整个餐厅充满了粽叶的清香。这一现象在物理学上称为 现象,该现象表明了分子处在永不停息的 中;剥开粽叶,总有米粒粘在粽叶上,这是由于分子间存在 ;煮熟的米粒很容易变形,却很难被压缩,是因为分子间存在 。
【答案】扩散;无规则运动;引力;斥力。
【解析】分子永不停息地做无规则运动,闻到粽子的香味是粽子分子运动到空气中的结果,叫做扩散现象,表明分子在不停地做无规则的运动;剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上,是因为分子间有引力;
煮熟的米粒很容易变形,却很难被压缩,说明分子间存在斥力。
组成物质的分子都在不停地做无规则的运动,分子的运动只能通过扩散现象表现出来,而不能用肉眼直接观察到。我们能看得见的宏观微小颗粒的运动是机械运动而不是分子运动的原因,更不要把物质发生的化学变化误认为是分子的运动。如:扫地时看到的灰尘飞扬是机械运动;铁生锈是化学变化不是分子运动.
知识要点二:内能及改变
1、内能:
定义: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。 任何物体在任何情况下都有内能。内能的单位为焦耳(J)。 2、影响物体内能大小的因素:
①温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小 ②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。 ③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。 3、改变物体内能的方法:做功和热传递。
①做功:做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能)。
物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能)。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程。 ②热传递:
定义:热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。 热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
3.(2021•常德)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.80℃的水一定比30℃的水含有的热量多 C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量 D.温度相同的物体接触时不发生热传递 【答案】D
【解析】A、物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体在熔化时,吸收热量,温度不变,故A错误;B、热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故B错误;C、物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是有物体对它做了功,故C错误;D、发生热传递的条件是存在温度差,温度相同的物体接触时不发生热传递,故D正确。故选:D。
4.(2021•杭州)如图一只瓶子,内装一些铁屑。我们既可以通过震荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过 方法,后者是通过 方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能? (能或不能),这是因为 。
【答案】做功;热传递;不能;二者效果相同。
【解析】使铁屑内能增加的方法:①用力晃动塑料瓶,对塑料瓶和铁屑做功,将机械能转化为内能,使铁屑的内能增加,温度升高;②将装铁加热,铁屑的温度升高,这是通过热传递的方式改变铁屑的内能;如果没有看到内能改变的过程,单凭铁屑温度的升高,不能判断出具体的方法,因为做功与热传递两种方法对改变物体的内能是等效的。
从内能的主要影响因素和内能的特点两方面入手:1.主要影响因素:①温度:同一物体,温度越高,内能越大;②质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。2.特点:一切物体任何时候都有内能,内能永不为零。
注意:①内能是不同于机械能的另一种形式的能,两者大小没有关联:不要误认为机械能大的物体内能大.②不要误认为物体的温度不变内能也不变。如晶体熔化吸热,温度虽然不变,但内能增加。
识要点三:比热容
1、比热容:
定义:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。 比热容用符号c表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
物理意义:水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。 比较比热容的方法:
①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。 ②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。
2、热量的计算公式:
①温度升高时用:Q吸=cm(t-t0) ②温度降低时用:Q放=cm(t0-t) ③只给出温度变化量时用:Q=cm△t
Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃)
审题时注意“升高(降低)到10℃”还是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末温(t),后面的“10℃”是温度的变化量(△t)。
5.(2021•深圳模拟)图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高 B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高 D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低 【答案】A
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,海岸和海水放出相同的热量,但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,空气上升,风就从陆地吹向海上,形成陆风,故A正确.
6.(2020•益阳)工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/(kg•℃),c合金钢=0.42×103J/(kg•℃)】求: (1)此刀具在火炉中吸收了多少热量? (2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
【解析】(1)合金钢刀具放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,温度相同, 所以,合金钢刀具的末温t=836℃, 则此刀具在火炉中吸收的热量:
Q合吸=c合金钢m合金钢(t﹣t0)=0.42×103J/(kg•℃)×1kg×(836℃﹣20℃)=3.4272×105J。 (2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t′, 则有:Q水吸=Q合放,即:c水m水(t′﹣t0′)=c合金钢m合金钢(t﹣t′),
代入数据:4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(t′﹣20℃)=0.42×103J/(kg•℃)×1kg×(836℃﹣t′), 解得:t′=36℃。
利用热量公式进行计算要注意以下几点:(1).公式中各物理量单位要统一.(2). 公式只适用于物质的状态无变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量.(3).明确“升高了”与“升高到”或“降低了”与“降低到”的含义.升高了(或降低了)多少摄氏度是指温度的变化值,用△t表示;而升高到(或降低到)是指末温.注意:①用公式求液体温度时,一定要注意一标准大气压下的液体的沸点.若求出水的温度为105℃,但最终结果应该是100℃.②发生热传递的两个物体,若没有热损失,则列热平衡方程Q放=Q吸求解。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容