分子内能

　　分子内能是物体内部所有的分子作无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和。前者取决于分子的平均震动速度，后者取决于分子间的距离和相互作用的分子间作用力即范德华力。

分子内能和分子动理论知识要点

　　1、分子动理论

　　(1)分子动理论内容：物质是由分子构成的，一切物质的分子永不停息地做无规则的运动，分子间存在相互作用的引力和斥力。

　　(2)扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象表明一切物质的分子永不停息地做无规则的运动。

　　2、内能及其内能的改变

　　(1)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，叫做物体的内能。同一物体且物体的状态不发生变化时，温度升高，物体的内能增大，反之，物体温度降低时，物体的内能一定减小。但物体的内能增大时，温度却不一定升高。例如晶体熔化。

　　(2)改变物体内能的方法：做功和热传递

　　①做功改变物体的内能：物体对外界做功，物体的内能减少;外界对物体做功，物体的内能就增加。

　　②热传递改变物体的内能：物体吸收热量，内能增加;物体放出热量，内能减少。在热传递过程中，高温物体内能减少叫放出热量，低温物体内能增加叫吸收热量。

　　③做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

　　3、内能和机械能的比较

　　内能是微观量，由物体内部分子运动和相互作用决定，跟温度有关;机械能是宏观量，由整个物体的机械运动状态决定，跟物体运动的速度、高度及弹性形变量有关。

　　物体可以同时具有内能和机械能，但物体有时可能没有机械能，但内能却肯定有，如静止在地面上的物体，对地面而言没有被举高，故其机械能为零，但其内部却存在着永不停息的分子运动和相互作用，在一定条件下，内能和机械能可以相互转化。

　　4、比热容

　　单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用c表示，在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg·℃)。

　　比热容是描述物质热学特性的物理量，每种物质都有自己的比热容，不同物质比热容不同。但同一种物质的物态不同，比热容则可以不同，如水和冰。

　　5、热量的计算公式

　　吸热公式：Q吸=cm(t-t₀)

　　放热公式：q放=cm(t₀-t)

　　上式中的c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t₀表示物体的初温，t表示物体的末温。t-t₀表示物体升高的温度，t₀-t表示物体降低的温度。

　　6、能量守恒定律

　　大量的事实告诉我们，能量既不会消灭也不会创生，它只能从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

分子内能和分子动理论例题分析

　　例1：关于扩散现象，下列说法中正确的是( )

　　A、气体之间发生扩散，固体、液体之间不发生扩散

　　B、扩散现象表明分子间存在斥力

　　C、扩散现象表明分子不停地做无规则运动

　　D、温度越高，扩散越快

　　分析：扩散是由于物体内分子不停地做无规则运动所引起的一种现象。因为固体、液体的分子也在不停地做无规则运动，所以固体、液体之间也会发生扩散。当温度升高时，分子无规则运动速度加快，扩散就加快。

　　答案：C、D

　　例2：关于物体的内能和温度，下列说法中正确的是( )

　　A、物体的内能跟温度有关，物体的内能越大，温度越高

　　B、物体的内能跟温度有关，物体的温度升高，内能增大

　　C、物体的内能只与温度有关，所以温度高的物体内能一定大

　　D、物体的内能和温度有关，内能大的物体温度一定高

　　分析：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，叫做物体的内能。对内能理解应注意以下几点：

　　(1)一切物体都有内能。物体不论大小、温度高低，物体内分子都在做无规则运动，具有分子动能，因此任何一个物体都具有内能。

　　(2)影响物体内能的因素：

　　①物体内分子的个数、分子的质量;

　　②分子热运动的激烈程度(对应物体的温度);

　　③分子间的相互作用情况(对应物体的状态)。

　　(3)内能是不同于机械能的另一种形式的能。

　　解：物体的内能不只与物体的温度有关，还与物体的质量、物态、体积等因素有关，所以A、C、D错误，B正确。

　　例3：下面所举的事例中，通过克服摩擦做功改变物体内能的是( )

　　A、锯木头时锯条发烫

　　B、用手来回弯折铁丝，铁丝变热

　　C、卫星残骸坠人大气层时烧毁

　　D、划火柴取火

　　分析：A：锯木头是克服摩擦做功，使锯条的温度升高，内能增加。B：反复把铁丝弄弯弄直，是手对铁丝做功，铁丝内能增加。C：卫星残骸进入大气层后会与空气发生剧烈摩擦，残骸克服摩擦做功，温度急剧升高而烧毁。D：划火柴是克服摩擦做功，火柴头温度急剧升高，达到燃点就会燃烧，从而达到取火的目的。

　　例4：关于热量、内能、温度的关系，下列说法中正确的是( )

　　A：物体吸收了热量，它的内能一定增大，温度一定升高

　　B：物体的内能增大一定是吸收了热量，温度可能升高

　　C：物体的温度升高，内能增大，可能是吸收了热量

　　D：若只发生热传递，物体吸收热量温度可能不变，但内能一定增大

　　分析：本题的关键是正确理解温度、内能和热量这三个概念。

　　热量：在热传递过程中物体内能的变化只能用热量来量度。物体增加或减少了多少内能，就吸收或放出了多少热量。不能说物体含有多少热量。

　　内能：物体内全部分子无规则运动所具有的动能和分子间的相互作用而具有的分子势能的总和。

　　温度：表示物体的冷热程度。从分子动理论的观点来看，温度是物体内部分子无规则运动激烈程度的标志，它是大量分子热运动的集中表现，对于个别分子来讲，温度是没有意义的。

　　解：当物体吸收热量时，内能增加，但温度不一定升高。例如：晶体熔化，内能增大，但温度并没有升高，所以A错。改变物体内能的方法有两种，做功和热传递。物体内能增大可能是吸收了热量，也可能是对物体做了功，所以B错。

　　答案：C、D。

　　例5：下列说法中正确的是( )

　　A、一杯水用去一半，它的比热容减为原来的二分之一

　　B、吸收热量多的物质，比热容一定大

　　C、水和冰的比热容相同

　　D、质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度

　　分析：比热容是物质的一种特性，与它的质量、体积、温度无关，故A错;从比热容的定义可知，比较两种物质的比热容，应当是在质量、升高的温度相同的条件下，比较它们吸收热量的多少，故B缺少条件，B不正确;查比热容表可知，同种物质在不同状态时比热容是不同的，故C错;由于水的比热容大于煤油的比热容，所以当质量相同的水和煤油吸收相同的热量时，煤油升高的温度多。

　　答案：D

　　例6：在农业生产中，为了保护秧苗夜间不致受冻，傍晚时要向秧田里多灌些水，这是因为水( )

　　A、密度大

　　B、比热容大

　　C、温度高

　　D、热膨胀大

　　分析：白天，在太阳光的照射下，田里水的温度升高，傍晚时，将这温度较高的水灌入秧田里。夜间温度下降，水的温度降低，由于水的比热容大，所以能放出较多的热量，从而保护秧苗夜间不致受冻。

　　答案：B