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考點4
知道做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式,它們在改變內能上是等效的,能分辨出各種改變內能所采取的方式。
例4.(2010天津)如圖乙,在一個配有活塞的厚玻璃筒裡放一小團蘸了乙醚的棉花。把活塞迅速壓下去,棉花燃燒起來,說明對物體做功,物體的 增大。
解析:(1)做功和物體內能的改變:對物體做功,物體的內能會增大;物體對外做功,物體的內能會減小。
(2)熱傳遞和物體內能的改變:物體吸收熱量,物體的內能會增大;物體放出熱量,物體的內能會減小;做功和熱傳遞在改變內能上是等效的,但它們也有本質的不同:做功改變內能實質上是其他形式的能與內能之間的轉化,即能的形式發生了變化;而熱傳遞改變內能實質上是內能的轉移,即能的形式不變。
考點5
了解溫度、內能和熱量之間的區別和聯系。
例5.(2010達州)關於溫度、熱量、內能,下列說法中正確的是( )
A.溫度高的物體,內能一定大
B.對物體做功,物體的內能一定增大
C.物體的溫度越高,所含的熱量越多
D.晶體在熔化過程中,繼續吸熱,溫度不變,內能增大
解析:溫度、內能和熱量,它們都與『熱』有關,很容易出錯,必須弄清它們的區別和聯系:(1)溫度是表示物體冷熱程度的物理量,它是一個狀態量,兩個不同狀態間可以比較溫度的高低。溫度是不能『傳遞』和『轉移』的。(2)內能是能量的一種形式,它是物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。一切物體,任何溫度下都具有內能。(3)熱量是在熱傳遞過程中傳遞能量的多少。熱量是一個過程量,只存在於熱傳遞過程中,因此熱量不能說『具有』或『含有』。(4)對於一個物體,它的溫度變化可以反映它的內能的變化,物體的溫度昇高,它的內能增大。但對於不同的物體,溫度高內能不一定大,這是因為物體的內能不僅與溫度有關,而且與分子數量有關。(5)當物體溫度發生改變時,物體內能發生改變,但不一定吸熱或放熱,因為改變內能的方式有做功和熱傳遞兩種形式。當物體吸熱或放熱時,物體內能發生改變,但溫度不一定改變(如晶體熔化),所以選項D正確。
考點6
理解比熱容是物質的一種特性,會利用水的比熱容大的特點解釋簡單的自然現象。
例6.(a)(2007福州)由Q=cm(t-t0)可知c=-,關於同一種物質的比熱容c,下列說法正確的是( )
A.若吸收的熱量增大一倍,則比熱容增大一倍
B.若質量增大一倍,則比熱容減至一半
C.若加熱前後的溫度差增大一倍,則比熱容增大一倍
D.無論質量多大,比熱容都一樣
(b)(2010揚州)已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),則1kg的水溫度昇高50℃吸收 J的熱量。生活中我們經常看到司機往汽車發動機的水箱裡灌水,這是因為水的 大,所以在相同條件下水能帶走較多的 ,冷卻效果好。
解析:比熱容是物質的一種特性,也就是說同一物質在相同的狀態下比熱容是一固定的值,即與物質的種類、狀態有關,不隨物體的質量、昇高或降低溫度的多少、吸收或放出熱量的多少而變化;所以例6(a)中選項D正確。
『水的比熱容大』這一特點在人們的日常生活和生產中具有重要意義:(1)一定質量的水昇高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量較多,這使我們有利於用水作冷卻劑或取暖。作冷卻劑時是讓水吸收帶走更多的熱量;用來取暖時,是讓水放出更多的熱量提供給人們。(2)由於水的比熱容大,一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多,這一點有利於調節氣候,所以例6(b)的答案為:2.1×105、比熱容、熱量。
考點7
知道比熱容的物理意義、會計算物體溫度改變時吸收或放出的熱量。
例7.(a)(2008天津)已知鋁的比熱容是0.88×103J/(kg·℃),它表示質量是1kg的鋁塊溫度昇高1℃時吸收的熱量為 。依據上述比熱容的物理意義,請計算:把質量為5kg、溫度為20℃的鋁塊加熱至100℃,鋁塊吸收的熱量是多少?
解析:比熱容表示單位質量的某種物質,溫度昇高1℃時吸收吸收的熱量。鋁的比熱容是0.88×103J/(kg·℃),它表示質量是1kg的鋁塊溫度昇高1℃時吸收的熱量為0.88×103J。再根據熱量計算公式求解第二問:Q吸=cm(t-t0)=0.88×103×5×(100-20)=3.52×105J
(b)(2009天津)炎熱夏天,小麗將裝有0.6kg水的塑料瓶放入電冰箱冷藏室,待水降溫後飲用。水由35℃降至5℃過程中放出的熱量為多少?[水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)]
解析:根據熱量計算公式得:
Q放=cm(t0-t)=4.2×103×0.6×(35-5)=7.56×104J
(c)(2010天津)質量100kg的地熱水,溫度從80℃降低到20℃,放出的熱量是多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
解析:根據熱量計算公式得:
Q放=c水m(t0-t)=4.2×103×100×(80-20)=2.52×107(J)
在《熱和能》的學習中很多概念都比較抽象,理解起來有一定的難度。請同學們不斷地嘗試和交流,以便找到適合自己的更好的方法來提高學習效率。