题目
下列关于内能的说法中,正确的是( )A.温度高的物体具有的内能多 | B.玻璃杯中的水凝固成冰后,其内能变为零 | C.一个物体的温度升高,它的内能增加 | D.一个物体的内能增加,一定是吸收了热量 |
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所属题型:单选题
试题难度系数:偏易
答案
A、不同的物体,温度高内能不一定大,选项说法错误. B、任何物体在任何温度下都有内能,选项说法错误. C、物体的温度升高,内部分子运动剧烈,内能一定增加,选项说法正确. D、做功和热传递都可以改变物体的内能,这两种方法在改变物体内能上是等效的,故选项说法错误. 故选C. |
考点梳理
初中二年级物理试题“下列关于内能的说法中,正确的是( )A.温度高的物体具有的内能多”旨在考查同学们对
凝固的规律及其特点、
内能的概念、
温度、热量与内能的关系、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 凝固的规律及其特点
- 内能的概念
- 温度、热量与内能的关系
考点名称:凝固的规律及其特点
凝固的规律及其特点:
晶体凝固时的温度特点:放出热量,温度不变;
非晶体凝固时的温度特点:放出热量,温度不断降低
晶体凝固的条件是:①温度要达到凝固点;②继续向外放热
注意:同种晶体的熔点与凝固点是相同的。
晶体和非晶体凝固时的温度变化曲线(如图所示)
数形结合法在晶体熔化(凝固)过程中的运用
在物理中常采用数学图像方法,把物理现象或物理量之间的关系表示出来。如用温度一时间图像表达物态变化中熔化、凝固、沸腾的特点。涉及的图像有晶体(或非晶体)熔化图像、凝固图像、水的沸腾图像等。图像法具有直观、形象、简捷和概括力强的独特优点。它能将物理情景、物理过程、物理状态以直观的方式呈现在我们面前。
例下表是研究冰熔化时记录的实验数据。
(1)在图中作出冰的熔化图像;
(2)从表中可以看出,冰的熔点是____;
(3)冰熔化过程经历了____min;
(4)从计时开始,经过12mid,冰的温度是____,状态是____。
解析:作图时,步骤是先描点再连线;在8~ 16min时,冰的温度保持0℃不变,故其熔点为0℃;熔化过程经历了8min;由表知,从计时开始,经过12min,冰的温度为0℃,此时冰已持续熔化了4min,但并未熔化完,故为固液共存状态。
答案:(1)冰的熔化图像如图所示
(2)0℃ (3)8 (4)0℃;固液共存状态
图像法描述晶体与非晶体的熔化和凝固过程
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晶体 |
非晶体 |
物质举例 |
海波、冰、食盐、水晶、明矾、萘、各种金属 |
松香、玻璃、蜂蜡、沥青 |
熔点和凝固点 |
有 |
无 |
熔化图像 |
AB段:物质为固态
BC段:熔化过程,物质为固液共存态,吸收热量,温度不变 (此温度为熔点)
CD段:物质为液态 |
熔化过程中,物质吸收热量,温度逐渐升高 |
凝固图像 |
EF段:物质为液态
FG段:凝固过程,物质为固液共存态,放出热量,温度不变 (此温度为凝固点)
GH段:物质为固态 |
凝固过程中,物质放出热量,温度降低 |
考点名称:内能的概念
内能的概念
内能是热力学系统的热运动能量,广义地说,内能是由系统内部状况决定的能量。热力学系统由大量分子、原子组成,储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和,即微观粒子的动能、势能、化学能、电离能、核能等等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关,我们把这种运动叫做分子热运动,做机械运动的物体具有机械能,物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能,动能和势能的总和叫做内能。内能的单位是焦,一切物体都具有内能。
理解物体内能时,要注意以下三点:
(1)内能是指物体的内能,不是分子的内能,更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体存任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小,不能确定这个物体具有的内能究竟是多少,因为内能是物体的所有分子具有的总能量,宏观量度比较困难。
影响内能的因素:
(1)温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大,物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
(2)物体的内能跟质量有关。在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
(3)物体的内能还和物体的体积有关。存质量一定时,物体的休积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
(4)同一物质,状态不同时所具有的内能也不同。
内能和什么有关?
由于在系统经历的热力学过程中,物质的分子、原子、原子核的结构一般都不发生变化,即分子的内禀能量(原子间相互作用能、原子内的能量、核能)保持不变,可作为常量扣除。因此,系统的内能通常是指全部分子的动能以及分子间相互作用势能之和,前者包括分子平动、转动、振动的动能(以及分子内原子振动的势能),后者是所有可能的分子对之间相互作用势能的总和。内能是态函数。真实气体的内能是温度和体积的函数。理想气体的分子间无相互作用,其内能只是温度的函数。通过作功、传热,系统与外界交换能量,内能改变,其间的关系由热力学第一定律给出。 理想气体的内能计算方法如下:
E=inRT/2
i-单原子气体取3,双原子气体取5,三原子气体取6
n-物质的量
R-理想气体常数
T-热力学温度
内能和机械能的区别:
思考:0℃的物体有无内能?
一切物体都具有内能,一个物体温度越高内能越大,我们易误认为“0℃”的物体没有内能,其实是错误的。
考点名称:温度、热量与内能的关系
温度、热量与内能的关系即是相互作用相互联系的,但又有着本质区别。
温度、热量和内能的联系
物体温度的变化可以改变一个物体的内能,传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它的温度不一定改变。,内能增加,但温度却保持在0℃不变;同样,物体放出热量时,温度也不一定降低。可以总结为一个物体温度改变了,其内能就一定改变,但内能改变时,其温度不一定改变。
温度、热量和内能的区别
1、温度、热量和内能是热学中三个基本的物理量,在日常生活中都用“热”来表示,但三者的实质又有不同,十分容易混淆。温度描述了物体的冷热程度,热量描述了物体内能的变化量;内能表示了物体内所有分子所具有能量的多少。
2、热量与内能之间的关系就好比是做功与机械能之间的关系一样。若两区域之间尚未达至热平衡,那么热便在它们中间温度高的地方向温度低的另一方传递。任何物质都有一定数量的内能,这和组成物质的原子、分子的无序运动有关。当两不同温度的物质处于热接触时,它们便交换内能,直至双方温度一致,也就是达致热平衡。这里,所传递的能量数便等同于所交换的热量数。许多人把热量跟内能弄混,其实热量指的是内能的变化、系统的做功,热量描述能量的流动,而内能描述能量本身,充分了解热量与内能的是明白热力学第一定律的关键。
(1)“天气热”表示气温高,这里的热指“温度”
(2)“摩擦生热”表示用摩擦做功的方式消耗了机械能,增加了内能,这里的“热”指内能。
(3)“热运动”是指大量分子的无规则运动,这里的“热”跟温度有关。
(4)“热膨胀”指温度升高时体积增大,“热”指温度变化。