一
物質(zhì)的構(gòu)成
常見的物質(zhì)是由非常微小的粒子——分子、原子構(gòu)成的。分子很小,用肉眼和光學顯微鏡難以見到分子,只能靠電子顯微鏡能夠觀察到,人們一般以10-10m為單位來量度分子。
二
分子熱運動
1.擴散現(xiàn)象
(1)定義:不同的物質(zhì)在相互接觸時彼此步入對方的現(xiàn)象,稱作擴散。
(2)擴散現(xiàn)象說明了:①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動;②分子之間有間隙。
2.分子的熱運動
(1)定義:一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動,這些無規(guī)則運動稱作分子的熱運動。
(2)影響誘因:分子運動的快慢與氣溫有關(guān),氣溫越高,物質(zhì)的擴散越快,分子運動越劇烈。
溫情提示
任何水溫下,構(gòu)成物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動,僅是運動速率不同而已。不能錯誤地覺得0℃以下的物質(zhì)分子不會運動。
三
分子間的斥力
1.分子間的斥力:分子間同時存在互相作用的引力和作用力。
2.類比法理解分子間的斥力(以彈簧連著的小棋類比分析)
3.物質(zhì)三態(tài)的分子結(jié)構(gòu)特征
易錯分析
分子運動與機械運動的區(qū)別
在剖析實際例子時,易把宏觀物體的機械運動和分子的熱運動混為一談。現(xiàn)從三個方面區(qū)別它們:
一是從概念上判定。分子熱運動是物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動,而機械運動則是一個物體相對于另一個物體位置的改變。
二是從現(xiàn)象上判定。微觀世界短發(fā)子的無規(guī)則運動是肉眼看不到的,而宏觀世界中物體的機械運動則是肉眼能看見的。
三是對導(dǎo)致運動的誘因上判定。分子熱運動是自發(fā)的,永不停歇的,不受外力影響,而物體的機械運動則要遭到外力的影響。
?擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結(jié)果,而飛揚的塵土,液體、氣體對流是物體在外力作用下做機械運動的結(jié)果。(1)分子熱運動的事例:①聞到花束的香氣。②長時間堆滿煤的墻角變黑。③把鹽倒進水里分子熱運動現(xiàn)象實驗,整杯水都變咸了。④紅墨水滴入水底,整杯水變紅。(2)機械運動的事例:①塵土飛揚。②煙霧繚繞。③風吹草動。④沙塵暴。⑤擦黑板時粉筆灰飄落。
第2節(jié)內(nèi)能
一
內(nèi)能
1.定義:構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和,稱作物體的內(nèi)能。
(1)分子動能:分子因為運動而具有的能。
(2)分子勢能:因為分子之間存在類似彈簧形變時的互相斥力,因此分子具有勢能。
2.內(nèi)能的單位:焦耳(J),各類方式的能量的單位都是焦耳。
3.影響物體內(nèi)能大小的誘因:物體的質(zhì)量、物體的體溫、物體的容積、物體的種類以及物體的物態(tài)。
4.內(nèi)能與機械能的比較
二
物體內(nèi)能的改變
1.熱傳遞改變物體的內(nèi)能
(1)熱量:在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少稱作熱量,熱量用符號Q表示,單位是焦耳(J)。
(2)熱傳遞改變物體的內(nèi)能:物體吸收熱量,內(nèi)能降低,物體放出熱量,內(nèi)能減低。
2.做功改變物體的內(nèi)能
(1)外界對物體做功,物體的內(nèi)能會降低。
(2)物體對外界做功,物體的內(nèi)能會降低。
3.熱傳遞和做功的區(qū)別
溫情提示
熱傳遞和做功在改變物體的內(nèi)能上是等效的,但二者的實質(zhì)不同,熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,做功的實質(zhì)是其他方式的能與內(nèi)能之間的互相轉(zhuǎn)化。
第3節(jié)比熱容
一
比較不同物質(zhì)放熱的情況
質(zhì)量相等的不同物質(zhì),下降相同的氣溫,吸收的熱量不同;質(zhì)量相等的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,下降的氣溫不同。實驗說明不同種類的物質(zhì)放熱的本領(lǐng)不同。
二
比熱容及其應(yīng)用
1.定義:一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在氣溫下降時吸收的熱量與它的質(zhì)量和下降的氣溫乘積之比,稱作這些物質(zhì)的比熱容。比熱容用符號c表示。
比熱容是反映物質(zhì)放熱或吸熱能力的數(shù)學量,是物質(zhì)自身的一種性質(zhì)。不同的物質(zhì),比熱容通常不同。
2.化學意義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì),氣溫下降1℃所吸收的熱量,與它濕度增加1℃時所放出的熱量相等,在數(shù)值上都等于它的比熱容。
3.單位:比熱容的單位是焦每千克攝氏度,符號是J/(kg·℃)。
4.水的比熱容較大,這一特征在日常生產(chǎn)生活及調(diào)節(jié)體溫中具有重要應(yīng)用,其應(yīng)用主要有以下兩個方面:
(1)在我國的北方地區(qū),為了保護秧田不受寒,晚上向秧苗里多灌些水。
這是由于水的比熱容比較大,夜晚秧苗里的水的氣溫變化小,秧苗的氣溫不致增加太多,禾苗就不致凍壞。
(2)水最適宜做冷卻劑。
這是由于水的比熱容大。在氣溫變化相同時,水吸收的熱量較多,冷卻療效較好,所以水最適宜做冷卻劑。諸如:機動車上設(shè)有水箱,用水來給機器散熱降溫。
(3)供暖片和供暖管路中用水做傳質(zhì)、散熱的物質(zhì)。
這是由于水的比熱容大。在氣溫變化相同時,水吸收或放出的熱量較多,在爐窯里吸收的熱量多,在室外放出的熱量也多。
(4)海陸風的產(chǎn)生。
因為海水和底泥的比熱容不同,導(dǎo)致內(nèi)陸和海水水溫變化差別較大,晚上陸地升溫快于海洋,夜晚陸地降溫也快于海洋,這樣,晚上風從海上吹向陸地,夜間風從陸地吹向海洋,后者稱為海風,前者稱為陸風,也稱為海陸風。
易錯分析
正確理解比熱容
比熱容是物質(zhì)自身的一種性質(zhì),每種物質(zhì)都有確定的比熱容,比熱容與物體的質(zhì)量多少、溫度高低、運動狀態(tài)、吸熱(或吸熱)多少等無關(guān)。也就是說,只要是相同的物質(zhì)(物態(tài)不變),不論其形狀、質(zhì)量、溫度高低、放置地點怎樣分子熱運動現(xiàn)象實驗,它的比熱容一定是相同的。
三
熱量的估算
1.熱量的估算公式:Q=cm△t
其中放熱公式可表示為:Q吸=cm(t-t0);
吸熱公式可表示為:Q放=cm(t0-t)。
公式中Q表示熱量,c表示比熱容,m表示質(zhì)量,△t表示濕度的變化量,t表示物體的末溫,t0表示物體的初溫。
2.熱平衡多項式
兩個氣溫不同的物體放到一起時,低溫物體放出熱量,濕度減小;高溫物體吸收熱量,氣溫下降。若放出的熱量沒有損失,全部被高溫物體吸收,最后兩物體氣溫相同,稱為“達到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放(熱平衡多項式)。
易錯分析
熱量的估算注意事項
在估算熱量偶爾出現(xiàn)單位不統(tǒng)一,不清楚△t的含意,不能分辨“升高”“升高了”“升高到”和“降低”“降低了”“降低到”這幾種不同的說法。要注意物體吸收或放出的熱量與物體的質(zhì)量、構(gòu)成物體的物質(zhì)種類及濕度的改變有關(guān),剖析熱量的變化時應(yīng)兼具兩者。另外,注意水溫的改變不是初溫,也不是末溫,而是二者的差值。