第1节 分子热运动 1.分子动理论的内容: ①常见的物质是由大量的分子、原子构成的; ②物质内的分子在永不停息地做热运动; ③分子之间存在引力和斥力。 2.扩散现象:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象。气体之间、液体之间、固体之间都能发生扩散现象。 扩散现象表明: ①一切物体的分子都在不停地做无规则热运动; ②分子间存在间隙。温度越高,扩散越快,这说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。 3.分子间的相互作用力:引力和斥力同时存在。随着分子间距离的增大,引力和斥力都会减小,但斥力减小得更快。 第2节 内能 1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能与分子势能的总和。 2.影响内能的因素:温度、质量、状态、材料等。物体温度升高时,分子无规则运动加剧,内能增加;但内能增加时,其温度却不一定上升(如晶体在熔化过程中不断吸热,内能增加,但是温度不变)。 3.改变内能有两种方式: ①做功:外界对物体做功,物体内能增加,温度升高;物体对外做功,其内能减少,温度降低。做功的实质是内能和其他形式能量之间的转化。常见的对物体做功的方法有:压缩体积,物体内能增加;例如,打气筒打气。摩擦生热,物体内能增加;例如,钻木取火。锻打物体,物体内能增加;例如,锤打铁块。拧弯物体,物体内能增加;例如,来回多次弯折细金属丝。 ②热传递:物体吸收热量,其内能增加;物体放出热量,其内能减少。热传递的实质是内能在物体之间的转移。常见的热传递的例子:放在阳光下晒、放在火炉上烧等。 4.内能与机械能的区别:内能与分子热运动和分子间相互作用力有关;机械能与整个物体的机械运动情况有关。
第3节 比热容 1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。 2.物理意义:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不相同,说明不同物质吸收热量的本领不同。比热容就是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量。单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量越多,说明该物质比热容越大,吸热本领越强。例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。意思是,1kg水温度升高1℃,需要吸收4.2×103J的热量;而1kg煤油温度升高1℃,需要吸收2.1×103J的热量。可见,水的吸热能力比煤油强。 3.比热容的大小,也可以理解为“热惰性”的大小。比热容大,可以理解为“热惰性”大,就是要使它升温不容易,使它降温也不容易;比热容小,可以理解为“热惰性”小,就是要使它升温容易,使它降温也容易。如质量都为1kg的水和煤油,如果让它们都吸收4.2×103J的热量,水的温度升高1℃,而煤油的温度则升高2℃。可见,水的比热容大,即水的热惰性大,吸收相同的热量,温度升高更慢;而煤油的比热容小,即煤油的热惰性小,吸收相同的热量,温度升高更快。又如水的比热容大,白天阳光照射下,水升温慢;夜晚气温降低,水降温慢,这样在水多的地方昼夜温差就小。这就是“内陆地区昼夜气温变化大,而沿海地区气温变化小”的原因。 4.比热容是物质本身的一种特性,任何物质都有自己的比热容。比热容只与物质的种类和状态有关,与物质质量大小、温度变化量的大小、吸收或放出热量的多少都无关。 5.不同物质的比热容一般不同,但也有特殊情况,例如,煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,都是2.1×103J/(kg·℃)。 6.同种物质只有在状态一定时,它的比热容才是一个定值。如果物质所处的物态不同,比热容也不相同,例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),而水结成冰以后的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。 7.由物体吸热(或放热)公式Q=cmΔt变形得c=Q/mΔt。如果知道物体吸收(或放出)的热量、质量及温度变化量就可以计算出该物质的比热容,但这个公式仅仅是比热容的计算公式。比热容是由物质的种类、物态决定的。就跟密度一样,虽然知道质量、体积可以由密度公式ρ=计算物体的密度,但密度也与质量、体积无关。 8.水的比热容:自然界中水的比热容较大,表明相同质量的水和其他物质吸收(或放出)相同的热量,水的温度升高(或降低)得小,所以水常用作冷却剂。冬天,北方的暖气管中灌有热水,这是因为水的比热容大,相同条件下,水可以放出更多的热量。 9.热传递过程中吸收或放出热量的计算:(其中t0为初温,t为末温) 吸热公式:Q=cm(t-t0) 放热公式:Q=cm(t0-t) |
|