题文

质量相同的0℃的水和0℃的冰比较，它们的内能哪个大？内能大的原因是什么？多出的这部分能量是以什么形式存在的？

题型：问答题  难度：中档

答案

答：0℃的水内能大．因为0℃的冰变为0℃的水，这是熔化现象，熔化要吸热，所以是0℃的水内能大． 内能包括分子动能和分子势能两种． 温度不变，所以分子动能是不变的；分子间的距离和相互作用力发生变化，所以分子势能增大．多出的这部分能量就是以分子势能的形式存在的．

据专家权威分析，试题“质量相同的0℃的水和0℃的冰比较，它们的内能哪个大？内能大的原因是..”主要考查你对  熔化的规律及其特点，内能的概念，物体内能的改变方法（做功、热传递）  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

熔化的规律及其特点内能的概念物体内能的改变方法（做功、热传递）

考点名称：熔化的规律及其特点

• 晶体在熔化时的温度特点：
  吸热但温度不变。晶体熔化的条件是：①温度达到熔点；②继续吸热。两者缺一不可。
  
  

• 晶体与非晶体的熔化：
  晶体有一定的熔化温度，叫做熔点，在标准大气压下，与其凝固点相等。晶体吸热温度上升，达到熔点时开始熔化，此时温度不变。晶体完全熔化成液体后，温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存态。
  
  非晶体没有一定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似，只不过温度持续上升，但需要持续吸热。 熔点是晶体的特性之一，不同的晶体熔点不同。
  凝固是熔化的逆过程。实验表明，无论是晶体还是非晶体，在凝固时都要向外放热。晶体在凝固过程中温度保持不变，这个温度叫晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点和熔点。
  

• 熔化实验中用水浴法加热的原因：
  熔化实验中采用水浴加热(如图)的方法，利用水的对流，使受热更均匀，测量更科学。
  

• 影响熔点的因素
  (1)压强平时所说的晶体的熔点，通常是指一个标准大气压下的情况。对于大多数晶体，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些晶体的熔点升高；对于像金属铋、锑以及冰这样的晶体，熔化过程中体积变小，当压强增大时，这些晶体的熔点降低。
  (2)杂质如果液体中溶有少量其他物质，即使数量很少，物质的熔点也会有很大变化。如果水中溶盐，凝同点就会明显下降。海水冬天结冰的温度比河水低就是这个原因。
  
  晶体的熔化条件
      晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件，二者缺一不可。如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处在固态。如果可以从外界继续吸收热量，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程，如冰属于晶体，像冰变为水那样，物质从固态变为液态的过程称为熔化，晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时，并继续吸热，冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时，晶体的状态可能是固态，可能是液态，也可能是同液共存态。

考点名称：内能的概念

• 定义：
  

  	定义	微观	宏观	量值
  分子的动能	物质的分子永不停息地运动着，运动着的分子所具有的能量	分子永不停息地做无规则运动	与温度有关	永远不等于零
  分子的势能	物质的分子由它们的相对位置所决定的能量	分子间存在的相互作用的引力和斥力	与物体的体积有关	可能等于零
  物体的内能	物体内所有分子动能和势能的总和	分子永远在运动和分子间存存作用力	与分子数及温度、体积有关	永远不等于零

  
  

• 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。

• 内能和机械能的区别：
  

  	定义	存在情况	研究对象	相关因素	改变大小的方法
  机械能	物体动能和势能的总和	可以为零	宏观物体	质量、速度、高度、弹性形变量	做功
  内能	物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和	不能为零，自然界中一切物体都有内能	微观粒子	质量、状态、温度等	做功、热传递

• 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。

  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。

• 分子动能
       物体内部由分子组成，且在永不停息地做无规则运动，所以分子具有动能。由于运动永不停息，所以内能永不为零。由于运动杂乱无章，速率有大有小，无法准确描述某一个分子运动速率，所以描述其运动快慢、动能大小时可用是否激烈等词语，比较科学的描述是平均速率、平均动能。 温度越高，反映了分子运动更激烈，平均动能越大。温度是分子无规则运动激烈程度的体现。物体分子运动更激烈和物体温度更高，是同一个意思。
  分子势能
      分子势能是分子间相互作用而产生的能量，反映在分子间作用力大小和分子距离上。当分子间作用力和分子距离发生变化时，宏观上会发生物体物态和体积的变化。但体积变化并不显著，我们往往考虑不多，更多时候，还是从物态去判断分子势能。
      在物态变化时，分子势能的变化具有一个特点——突变。例如，0℃的冰化成0℃的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于融化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能，故此，我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。