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1、13内能13.1分子热运动知识点1、物质的结构（1）物质是由许许多多肉眼看不见的得分子、原子构成的|。通常以10-10m为单位来量度分子。分子数量巨大，例如，体积为1cm|3的空气中大约有2.71019个分子。（2）分子间有间隙知识点2、分子热运动（1）探究：物体的扩散实验实例气体扩散实验液体扩散实验固体扩散实验现象无色的空气与红棕色的二氧化氮气体混合在|一起，最后颜色变得均匀无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液混合在一起，最后颜色变得均匀五年后将他们切开，发现它们互相渗入约1mm深结论气体、液体和固体在互相接触时，彼此都能渗入对方注意：将|密度大的二氧化氮气体和硫酸铜溶液放在下面，密度小的空气和清水
2、放|在上面，目的是避免由于重力作用而对实验造成影响；（2）扩散现象|定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，|叫做扩散。扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地作无规则的运|动，同时还说明分子之间有间隙。扩散现象是由于分子不停|地运动形成的，并不是在宏观力的作用下发生的，分子的运动是分子自身具有的|特性，与外界的作用无关。拓展：从气体、液体和固体|的扩散速度可知，气体分子的无规则运动最剧烈，固体分子的无规则运动最不剧烈，液|体分子无规则运动的剧烈程度在气体和固体之间。（3）分子的热运动定义：一切物质的分子都在不停的做无规|则的运动。这种无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，物质的扩散越快
3、，分子运动越剧烈。注意：任何温度下，构成物质的分子都在不停|的做无规则运动，仅是运动速度不同而已。不能错误的认为0以下的物质分|子不会运动。分子运动越剧烈，物体温度越高。宏观物体的机械运动与分子的热运动的比较。机械运动分子的热运动研究对象宏观物体微观物体运动情况静止或运动运动永不停息可见度肉眼可观察到肉眼不能观察到影响运动快慢的因素力及力的作用时间温度知识点3、分子间的作用力（1）分子间存在相互作用的引力和斥力。（2）类比法理解分子间引力和斥力的关系分子间距离关系类比分析分子间作用力分子间距离等于平衡距离分子在平衡位置附近振动，相当于弹簧的自然伸长状态引力等于斥力，作用力表现为零分子间距离小于
4、平衡距离相当于压缩弹簧引力小于斥力，表现为斥力分子间距离大于平衡距离相当于拉伸弹簧引力大于斥力，表现为引力分子间距离大于10倍平衡距离相当于弹簧背拉直断开分子间作用力十分微弱，可以忽略方法技巧：分子间作用力不直观，我们不能直接感受到|它的存在，但它的特点与弹簧拉伸或压缩时表现出的力的特点相|似，两者加以比较，有助于我们进一步理解分子间作用力的特点，像这样|的方法叫类比法。（3）分子间存在着引力和斥力的现象说明分子|间存在引力的现象有：很多物体有一定的形状；在荷叶上，|两滴水靠近时可自动合并为一滴水；固体很难被拉断；两块底面磨平的铅块相互|紧压后会结合在一起等。说明分子间存在斥力的现象有：物体不
5、能被压缩到无限|小，固体和液体很难被压缩。值得注意的是分子间的引力和斥力的作用范围是很小|的，只有分子彼此靠得很近时才能产生，分子间的距离太大时，分子间的作用力就十|分微弱甚至为零。破镜难以重圆的原因。不同物质分子间的引力和斥力也不一样。（4）物质三态的分子结构及宏观特征对比物质状态分子间距离分子间作用力分子运动情况宏观特征固体很小很大只能在平衡位置附近做无规则振动有一定体积和形状，没有流动性液体比固体稍大较大既可以在一个位置震动，又可以移动到另一位置震动有一定的体积，没有一定的形状，具有流动性气体很大十分微弱，可以忽略除碰撞外均做匀速直线运动既没有一定的体积，也没有一定的形状，具有流动性（5
6、）分子动理论的内容常见的物质是由大量的分子、原子构成的；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。易误易混警示易误点：机械运动和分子的热运动易误点辨析：在分析实际事例时，易把宏观微小物体|的机械运动和分子的热运动混为一谈。分子不停地做无规则运动与外力作用下的机械运|动是不同的。（1）机械运动是宏观物体的运动，可直接观察到，而分子|的热运动是分子在不停地作无规则的运动，直接|用肉眼观察不到。（2）分子不停地做无规则运动是自发产生的，并不是在外力作|用下形成的；而机械运动则是在外力作用下的宏观物体|的运动，在判断是机械运动还是分子的热运动时应特别注意区别用机械|的方法（如搅拌），或因外
7、力（重力、风力）使|物体发生的宏观运动。如风的形成是空气的有规则的|运动，属于宏观物体的机械运动，而不是分子的运动；|打扫室内卫生时，灰尘在空气中飞舞是宏观物体（灰尘）在|外力作用下的机械运动。（3）分子运动的快慢与温度有关|，温度越高，分子运动越剧烈；而机械运动的快慢与温度无关，但与所受外力有关。13.2内能知识点1、内能（1）分子动能：分子在不停地作无规则的运动|，同一切运动的物体一样，运动的分子也具有动能。|分子由于运动而具有的能叫做分子动能。物体的温度越高分子热运动的速度越|大，动能越大。分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用，因而分子具|有势能叫做分子势能。物体的内能：构
8、成物体的所有分子，其热运动|的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。单|位：焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。（2）从五个方面理解物体的内能内能是指物体的内能，不是分子的内能，|更不能说是个别分子和少数分子所具有的能量，而是物体内部所有分子共同具|有的分子动能和分子势能的总和。一切物体在任何情|况下都具有内能。根据分子动理论可知，一切物体中的分子都在不|停地做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体|处于何种状态、是何形状、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情|况下都具有内能。例如，50的水具有内能，0|的水具有内能，-10的冰仍然具有内能，只是对于同样的水，温度降低时其|内
9、能减少了而已。内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体|的内能的具体数值。物体的内能可以发生改变，内能发生变化时，物体|的表现方式有温度改变和物态改变两种。内能是不同于机械能的另一种形式的能，|机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和|分子之间的相互作用情况有关。（4）影响物体内能大小的因素决定因素物体内能大小的解释物体的质量它反映了物体内部分子数的多少。|在其他条件相同的情况下，分子数目越多，分子动能和分|子势能的总和越大。例如同样是20的一桶水和一杯水，一|桶水的内能就比一杯水的内能大的多。所以，同温度|、同物态、同一种物质组成的物体的内能与它的质量有关|，质量
10、越大，内能就越大；质量越小，内能就越小物体的温度它一方面反映了物体内部分子运动的剧烈程度，温度越高，分子平均速度越|大，分子动能就越大。另一方面，对于固体和液体，分子平均速度越大，分子|偏离平衡位置的距离也越大，也就是热胀冷缩现象，此时物体体积变大，分子势|能也变大。所以物体的温度越高，内能越大。物体的体积它反映了分子间平均距离的大小，因此分子间距离的大小变化引起分子力大小的变化|，从而影响到分子势能的大小，也影响了物体内能的大小。物质的种类因为不同物质的分子大小、结构不同，分子间作用力也不同，在温度相|同时，它们的分子动能、分子势能也不相同。物体的物态物体的物态不同，其分子间的距离不同，相互
11、作用力也不同，分子势|能就会不同。因此，物体的物态不同，其内能也不同|。例如，100g0的冰与100g0的水比较，冰熔化|成水时需吸收热量，故水的内能更大知识点2、物体内能的改变（1）热传递改变物体的内能条件不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差方向由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高|温部分转移到低温部分过程高温物体放出热量内能减少温度降低；低温物|体吸收热量内能增加温度升高结果不同物体或同一物体的不同部分温度升高实质内能发生了转移，能的形式并未发生改变（2）做功改变物体的内能做功可以改变物体内能，对物体做功，|物体的内能会增加；物体对外界做功，物体内能会减少。（3）热传递和做功的区
12、别实质条件方式（方法）举例热传递内能的转移过程不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差热传导、热对流、热辐射烧红的铁块放入冷水中，内能从高温铁块|转移到低温的水，铁块的内能减少，水的内能增加做功其他形式的能与内能之间的相互转化过程外界对物体做功，物体的内能增加压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝物体对外界做功，物体的内能减少体积膨胀等装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来，水蒸气的内能减少（4）做功和热传递在改变物体内能上是等效的改变物体内能的途径有两个：做功和热传递。一个|物体内能的改变，可以通过做功的方式，也可以|通过热传递的方式来实现，即做功和
13、热传递在改变|物体内能上是等效的。知识点3、热量（1）定义：在热传递过程中，传递能|量的多少叫做热量。热量用符号Q表示。（2）单位：热量和功都可以用来量度|物体内能的改变，所用的单位相同，功的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，|内能的单位也是焦耳，符号是J。（3）理解热量的概念应注意以下三点热量是内能转移多少的量度，|是一个过程量，可以用“吸收”或“放出”来|表述物体放出了多少热量，内能就减少多少；物|体吸收了多少热量，内能就增加多少。但要注意，内能减少或增加并不只与放出|或吸收热量有关，做功也可以改变物体的内能。热量的多少与物体能量（|内能）的多少、物体温度的高低没有关系。|（4）温度、热量、
14、内能是热学中的三个基本物理量，应正确理解三者之间的|区别与联系。温度热量内能定义不同宏观上：表示物体的冷热程度。微观上：反应物体内大量分子无规则|运动的剧烈程度在热传递过程中，传递能量的多少构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和量的性质状态量过程量状态量表述可以用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述可以用“吸收”或“放出”等表述可以用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述单位摄氏度（）焦耳（J）焦耳（J）关系热传递可以改变物体的内能，使其内能增加或减少，|但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热，内|能会增加，物体放热，内能会减少，但物体的温|度不一定发生改变易混点：内能与机械能内能机械能区别概念构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和动能、重力势能和弹性势能统称为机械能影响因素物体的温度、体积、质量、物态、材料等物体的质量、速度、被举高的高度或弹性形变的程度研究对象微观世界的大量分子宏观世界的所有物体存在条件永远存在运动或在高处或发生弹性形变联系物体的内能与物体的运动状态、所处的高|度以及是否发生弹性形变无关，所以具有机械能的物体同时一定具有内能，但具有|内能的物体却不一定具有机械能。13.3比热容知识点1、比较不同
