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    关于热现象的下列说法中,正确的是(  )
    A.热机是把机械能转化为内能的机器设备
    B.用锯锯木头锯条发热,是通过做功改变了锯条的内能
    C.扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息的做无规则运动
    D.温度为0℃时的物体没有内能

    本题信息:2010年巴南区二模物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “关于热现象的下列说法中,正确的是( )A.热机是把机械能转化为内能的机器设备B.用锯锯木头锯条发热,是通过做功改变了锯条的内能C.扫地时尘土飞扬说明分...” 主要考查您对

扩散现象

内能的概念

物体内能的改变方法(做功、热传递)

热机的定义

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  • 扩散现象
  • 内能的概念
  • 物体内能的改变方法(做功、热传递)
  • 热机的定义

1.定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
2.扩散现象表明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
3.影响扩散的因素:温度越高,扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关,温度越高分子无规则运动越剧烈)。
4.  扩散现象的认识和理解
(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质之间不能发生扩散现象,
(2)不同物质只有相互接触时,才能发牛扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的。
(3)扩散现象足两种物质的分于彼此进入对方,而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质。
(4)气体、液体和同体之间都可以发生扩散现象,不同状态的物质之间也可以发生。
5.  扩散现象的物理意义
    将装有两种不同气体的两个容器连通,经过一段时间,两种气体就在这两个容器中混合均匀,这种现象叫做扩散。用密度不同的同种气体实验,扩散也会发生,其结果是整个容器中气体密度处处相同。在液体间和固体间也会发生扩散现象。例如清水中滴入几滴红墨水,过一段时间,水就都染上红色;又如把两块不同的金属紧压在一起,经过较长时间后,每块金属的接触面内部都可发现另一种金属的成份。
    在扩散过程中,气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域,经过一段时间的掺和,密度分布趋向均匀。在扩散过程中,迁移的分子不是单一方向的,只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数,多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。
6.  扩散现象的实质
   扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时,分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀,分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移,最后达到均匀的密度分布。
判断扩散现象的方法
   确认某种现象是否属于扩散现象时,关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的,还是在外力作用下形成的,是由于分子运动形成的,还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象,受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如,秋天,桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象,而冬天,雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动,它不属于扩散现象。
热和能,能源知识梳理:

定义:
定义 微观 宏观 量值
分子的动能 物质的分子永不停息地运动着,运动着的分子所具有的能量 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等于零
分子的势能 物质的分子由它们的相对位置所决定的能量 分子间存在的相互作用的引力和斥力 与物体的体积有关 可能等于零
物体的内能 物体内所有分子动能和势能的总和 分子永远在运动和分子间存存作用力 与分子数及温度、体积有关 永远不等于零


影响内能的因素:
(1)温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大,物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
(2)物体的内能跟质量有关。在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
(3)物体的内能还和物体的体积有关。存质量一定时,物体的休积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
(4)同一物质,状态不同时所具有的内能也不同。
内能和机械能的区别:
定义 存在情况 研究对象 相关因素 改变大小的方法
机械能 物体动能和势能的总和 可以为零 宏观物体 质量、速度、高度、弹性形变量 做功
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 不能为零,自然界中一切物体都有内能 微观粒子 质量、状态、温度等 做功、热传递

理解物体内能时,要注意以下三点:
(1)内能是指物体的内能,不是分子的内能,更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体存任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小,不能确定这个物体具有的内能究竟是多少,因为内能是物体的所有分子具有的总能量,宏观量度比较困难。

0℃的物体有无内能?
一切物体都具有内能.一个物体温度越高内能越大.我们易误认为“0℃”的物体没有内能。


分子动能
     物体内部由分子组成,且在永不停息地做无规则运动,所以分子具有动能。由于运动永不停息,所以内能永不为零。由于运动杂乱无章,速率有大有小,无法准确描述某一个分子运动速率,所以描述其运动快慢、动能大小时可用是否激烈等词语,比较科学的描述是平均速率、平均动能。 温度越高,反映了分子运动更激烈,平均动能越大。温度是分子无规则运动激烈程度的体现。物体分子运动更激烈和物体温度更高,是同一个意思。
分子势能
    分子势能是分子间相互作用而产生的能量,反映在分子间作用力大小和分子距离上。当分子间作用力和分子距离发生变化时,宏观上会发生物体物态和体积的变化。但体积变化并不显著,我们往往考虑不多,更多时候,还是从物态去判断分子势能。
    在物态变化时,分子势能的变化具有一个特点——突变。例如,0℃的冰化成0℃的水,虽然温度没变,分子动能没变,但由于融化是一个吸热过程,吸收的能量用于增加分子势能,故此,我们说,分子势能是增加的,内能是增加的,而温度不变。
改变物体内能的两种方式:
1.热传递可以改变物体的内能
(1)热传递:温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递。
(2)热传递条件:物体之间存在着温度差。
(3)热传递方向:能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果:高温物体内能减少,低温物体内能增加,持续到物体的温度相同为止。
注意:
(1)热传递传递的是内能,而不是传递温度,更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体,不是由内能多的物体传递给内能少的物体。

2.做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功,物体的内能会增加。
(2)物体对外做功,物体的内能会减少。
说明:做功和热传递是改变物体内能的两种方式;做功是其他形式的能和内能的相互转化,热传递是内能的转移;两种方式对改变物体内能是等效的。
注意:做功不一定都使物体的内能发生变化。做功是否一定会引起物体内能的改变,这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。如举高物体时,做功所消耗的能量变成了物体的势能,并未转化为物体的内能,所以物体的内能就没有改变。
如何区别对物体做功和物体对外做功:
     做功改变物体的内能的实质是能量的转化,即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的,对物体做功时机械能转化为内能,则内能增加,物体对外做功时内能转化为机械能,则物体内能减小。
    如向下压活塞时,活塞压缩玻璃筒内空气,对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了,也就是说,筒内空气的内能增加了。在这一过程中,机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次,铁丝弯折处就会发热(图乙),表明铁丝弯折处的温度升高.铁丝的内能增大,铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。

热机及其种类: 
(1)热机定义:把内能转化为机械能的机器。
(2)热机原理:
(3)热机种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
内能的利用:
内能有两个重要的应用:一是直接用它来加热物体;二是用它来做功。

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