一
物质的构成
常见的物质是由非常微小的粒子——分子、原子构成的。分子很小,用肉眼和光学显微镜难以见到分子,只能靠电子显微镜能够观察到,人们一般以10-10m为单位来量度分子。
二
分子热运动
1.扩散现象
(1)定义:不同的物质在相互接触时彼此步入对方的现象,称作扩散。
(2)扩散现象说明了:①一切物质的分子都在不停地做无规则运动;②分子之间有间隙。
2.分子的热运动
(1)定义:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这些无规则运动称作分子的热运动。
(2)影响诱因:分子运动的快慢与气温有关,气温越高,物质的扩散越快,分子运动越剧烈。
温情提示
任何水温下,构成物质的分子都在不停地做无规则运动,仅是运动速率不同而已。不能错误地觉得0℃以下的物质分子不会运动。
三
分子间的斥力
1.分子间的斥力:分子间同时存在互相作用的引力和作用力。
2.类比法理解分子间的斥力(以弹簧连着的小棋类比分析)
3.物质三态的分子结构特征
易错分析
分子运动与机械运动的区别
在剖析实际例子时,易把宏观物体的机械运动和分子的热运动混为一谈。现从三个方面区别它们:
一是从概念上判定。分子热运动是物体内部大量分子的无规则运动,而机械运动则是一个物体相对于另一个物体位置的改变。
二是从现象上判定。微观世界短发子的无规则运动是肉眼看不到的,而宏观世界中物体的机械运动则是肉眼能看见的。
三是对导致运动的诱因上判定。分子热运动是自发的,永不停歇的,不受外力影响,而物体的机械运动则要遭到外力的影响。
⭐扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的尘土,液体、气体对流是物体在外力作用下做机械运动的结果。(1)分子热运动的事例:①闻到花束的香气。②长时间堆满煤的墙角变黑。③把盐倒进水里分子热运动现象实验,整杯水都变咸了。④红墨水滴入水底,整杯水变红。(2)机械运动的事例:①尘土飞扬。②烟雾缭绕。③风吹草动。④沙尘暴。⑤擦黑板时粉笔灰飘落。
第2节内能
一
内能
1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,称作物体的内能。
(1)分子动能:分子因为运动而具有的能。
(2)分子势能:因为分子之间存在类似弹簧形变时的互相斥力,因此分子具有势能。
2.内能的单位:焦耳(J),各类方式的能量的单位都是焦耳。
3.影响物体内能大小的诱因:物体的质量、物体的体温、物体的容积、物体的种类以及物体的物态。
4.内能与机械能的比较
二
物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能
(1)热量:在热传递过程中,传递能量的多少称作热量,热量用符号Q表示,单位是焦耳(J)。
(2)热传递改变物体的内能:物体吸收热量,内能降低,物体放出热量,内能减低。
2.做功改变物体的内能
(1)外界对物体做功,物体的内能会降低。
(2)物体对外界做功,物体的内能会降低。
3.热传递和做功的区别
温情提示
热传递和做功在改变物体的内能上是等效的,但二者的实质不同,热传递的实质是内能的转移,做功的实质是其他方式的能与内能之间的互相转化。
第3节比热容
一
比较不同物质放热的情况
质量相等的不同物质,下降相同的气温,吸收的热量不同;质量相等的不同物质,吸收相同的热量,下降的气温不同。实验说明不同种类的物质放热的本领不同。
二
比热容及其应用
1.定义:一定质量的某种物质,在气温下降时吸收的热量与它的质量和下降的气温乘积之比,称作这些物质的比热容。比热容用符号c表示。
比热容是反映物质放热或吸热能力的数学量,是物质自身的一种性质。不同的物质,比热容通常不同。
2.化学意义:单位质量的某种物质,气温下降1℃所吸收的热量,与它湿度增加1℃时所放出的热量相等,在数值上都等于它的比热容。
3.单位:比热容的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
4.水的比热容较大,这一特征在日常生产生活及调节体温中具有重要应用,其应用主要有以下两个方面:
(1)在我国的北方地区,为了保护秧田不受寒,晚上向秧苗里多灌些水。
这是由于水的比热容比较大,夜晚秧苗里的水的气温变化小,秧苗的气温不致增加太多,禾苗就不致冻坏。
(2)水最适宜做冷却剂。
这是由于水的比热容大。在气温变化相同时,水吸收的热量较多,冷却疗效较好,所以水最适宜做冷却剂。诸如:机动车上设有水箱,用水来给机器散热降温。
(3)供暖片和供暖管路中用水做传质、散热的物质。
这是由于水的比热容大。在气温变化相同时,水吸收或放出的热量较多,在炉窑里吸收的热量多,在室外放出的热量也多。
(4)海陆风的产生。
因为海水和底泥的比热容不同,导致内陆和海水水温变化差别较大,晚上陆地升温快于海洋,夜晚陆地降温也快于海洋,这样,晚上风从海上吹向陆地,夜间风从陆地吹向海洋,后者称为海风,前者称为陆风,也称为海陆风。
易错分析
正确理解比热容
比热容是物质自身的一种性质,每种物质都有确定的比热容,比热容与物体的质量多少、温度高低、运动状态、吸热(或吸热)多少等无关。也就是说,只要是相同的物质(物态不变),不论其形状、质量、温度高低、放置地点怎样分子热运动现象实验,它的比热容一定是相同的。
三
热量的估算
1.热量的估算公式:Q=cm△t
其中放热公式可表示为:Q吸=cm(t-t0);
吸热公式可表示为:Q放=cm(t0-t)。
公式中Q表示热量,c表示比热容,m表示质量,△t表示湿度的变化量,t表示物体的末温,t0表示物体的初温。
2.热平衡多项式
两个气温不同的物体放到一起时,低温物体放出热量,湿度减小;高温物体吸收热量,气温下降。若放出的热量没有损失,全部被高温物体吸收,最后两物体气温相同,称为“达到热平衡”。用公式表示为Q吸=Q放(热平衡多项式)。
易错分析
热量的估算注意事项
在估算热量偶尔出现单位不统一,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”这几种不同的说法。要注意物体吸收或放出的热量与物体的质量、构成物体的物质种类及湿度的改变有关,剖析热量的变化时应兼具两者。另外,注意水温的改变不是初温,也不是末温,而是二者的差值。