2013中考物理備考:三個基本熱學(xué)量

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    暑假過后,新初三生們迎來了初中最重要的一年——初三。為方便2013年中考考生及家長查詢相關(guān)信息,出國留學(xué)網(wǎng)中考頻道特別搜集匯總了中考物理知識點以供參考:
    溫度、內(nèi)能和熱量是初中熱學(xué)涉及的三個基本物理量。它們都與物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度有關(guān),但各自的含義是不同的,學(xué)習(xí)過程中最好用"對比"的方法搞清它們之間的區(qū)別與聯(lián)系。
    一、三個量的區(qū)別與聯(lián)系
    1、溫度
    溫度是與物體自身的冷熱程度相聯(lián)系的物理量,由自身的狀態(tài)決定,它表示物體在某一時刻的冷熱程度,與熱傳遞過程無關(guān)。
    溫度的本質(zhì)是物體內(nèi)部大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度。溫度越高,分子無規(guī)則運動越劇烈,分子平均運動的速度就越大,動能也就越大。由此可見,溫度實質(zhì)上反映了物體內(nèi)部大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度。由于溫度能直接反映物體內(nèi)分子無規(guī)則運動的劇烈程度,故把其作為描寫物體熱運動狀態(tài)的最基本的物理量。熱學(xué)中所有的熱現(xiàn)象都與溫度有關(guān)。
    溫度的單位是“攝氏度”、其符號為“℃”。敘述時所用的物理語言一般為:物體的溫度“是”多少攝氏度;物體吸(放)熱,溫度“升高(降低或不變)”或“升高(降低)到”多少攝氏度等。
    2、內(nèi)能
    內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運動的動能與分子勢能的總和。內(nèi)能的大小與三個因素有關(guān):
    (1)物體溫度升高,其內(nèi)部分子無規(guī)則運動加劇,分子的動能增加,內(nèi)能增加;若物體溫度下降,分子動能減少,內(nèi)能減少。
    (2)因物體內(nèi)部分子與分子之間存在相互作用力,故分子之間也具有由它們的相對位置所決定的勢能,即分子勢能。當(dāng)物體宏觀上的體積發(fā)生變化時,其內(nèi)部分子間的距離也隨之改變,從而引起分子勢能的變化。一般情況下,當(dāng)物體體積增大時,分子勢能增加;體積減小時,分子勢能減小。
    (3)內(nèi)能還與物體內(nèi)的分子數(shù)的多少有關(guān),在溫度、體積相同時,物體內(nèi)的分子數(shù)越多,其內(nèi)能就越大。
    敘述內(nèi)能時常用的物理語言一般為:0℃的物體同樣具有內(nèi)能;內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體;在做功沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;改變內(nèi)能有做功和熱傳遞兩種方式。內(nèi)能的單位是“焦耳”。
    3、熱量
    熱量是物體內(nèi)能變化的量度,其定義為:在熱傳遞過程中,傳遞的能量多少。熱量是與溫度(或物態(tài))變化相聯(lián)系的物理量。熱量的單位是“焦耳”。
    4、三者的區(qū)別與聯(lián)系
    (1)溫度與熱量:溫度是由物體自身狀態(tài)決定的狀態(tài)量,與熱傳遞過程無關(guān);熱量則與熱傳遞過程相聯(lián)系。所以,熱量常與某段時間相聯(lián)系,是一個過程量,而溫度則與某一時刻相對應(yīng)。兩者的聯(lián)系是,物體吸收熱量,溫度升高(或不變),放出熱量、溫度下降(或不變)。
    (2)內(nèi)能與熱量:內(nèi)能是反映物體狀態(tài)的物理量,它是能的一種形式,總與物體的某一狀態(tài)相對應(yīng),是一個狀態(tài)量。熱量是描述物體內(nèi)能變化的過程量。兩者的聯(lián)系是,物體吸熱、內(nèi)能增加。物體放熱、內(nèi)能減小。
    二、學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的幾個問題
    1、溫度高的物體,內(nèi)能不一定大
    大家知道,溫度只反映物體的冷熱程度,而內(nèi)能除和溫度有關(guān)外,還與物體內(nèi)分子的多少及體積的大小等因素有關(guān)。對同一物體,當(dāng)其吸熱升溫時,既可使分子的動能增加,又可改變分子間的距離或排列方式,從而使分子勢能增加。所以,當(dāng)物體吸熱升溫時,內(nèi)能增大。
    若兩個物體的溫度和體積均相同,則內(nèi)含分子數(shù)多的物體所具有的內(nèi)能大。某一物體雖然溫度較低,但因其內(nèi)部的分子數(shù)多,內(nèi)能也可能較大,另一個物體雖然溫度較高,因其內(nèi)部的分子數(shù)少,其內(nèi)能也可能較小。如正常發(fā)光的白熾燈,燈絲溫度一般在2500℃左右,但燈絲的內(nèi)能并不大。因此,對于不同的物體,不能簡單地用溫度的高、低來比較內(nèi)能的大小。
    2、物體升溫,不一定是由吸熱引起的
    物體吸熱升溫(或不變),內(nèi)能一定增加,因做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的,故物體升溫、內(nèi)能增加,既有可能是因吸熱引起、也有可能是因外界對物體做功引起的。
    3、物體吸收熱量,溫度不一定升高
    因溫度只與物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度有關(guān);而內(nèi)能除與分子無規(guī)則運動的劇烈程度有關(guān)外,還與分子間的距離和排列方式等因素有關(guān)。一般情況下,物體吸熱后,可通過三種途徑改變其內(nèi)能:
    (1)使物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度增加。此種情況一般發(fā)生在物體未達到其熔點之前。此時,物體吸熱升溫,內(nèi)能增加。
    (2)當(dāng)晶體物質(zhì)的溫度達到熔點后,若其仍能繼續(xù)吸熱,則所吸收的熱量將全部用于改變物體內(nèi)分子間的距離或排列方式。此時物體內(nèi)分子的勢能增加、動能不變。所以,晶體在熔化的全過程中,要從外界吸收足夠多的熱量、內(nèi)能增加,溫度卻保持不變。
    (3)對于非晶體,當(dāng)其吸收熱量后將分為兩部分,一部分用于增加分子無規(guī)則運動的劇烈程度,使分子動能增加;另一部分則用于改變物體內(nèi)分子間的距離與排列方式,從而使分子勢能增加。故非晶體物質(zhì)吸收熱量后,溫度升高、內(nèi)能增加。
    4、計算熱量時,要弄清相同量與不同量之間的關(guān)系,根據(jù)題意確定各量之間的聯(lián)系
    例題:50克煤油完全燃燒所放出的熱量若全部被水吸收,能使多少水從20℃升高到100℃?(煤油的燃燒值為 4.6×107焦/千克)
    分析和解:50克煤油完全燃燒放出的熱量為4.6×107焦/千克×0.05千克=2.3×106焦。
    因燃料燃燒放出的熱量全部被水吸收,由
    

    ?
    可得水的質(zhì)量為:
    

    ?
    =6.85千克
    說明:初中熱學(xué)計算包括兩類:一是燃料燃燒放熱的計算;二是物體溫度變化時吸、放熱的計算。對于前者,應(yīng)在理解燃燒值物理意義的基礎(chǔ)上,計算燃料燃燒放出的熱量。后者,應(yīng)熟練掌握
    

    ?
    ,不僅會直接應(yīng)用公式計算熱量,還應(yīng)能夠通過公式變形,計算c、m或△t。
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